LA GLUCOCINASA

LA GLUCOCINASA

Es una isoenzima que facilita la fosforilación de glucosa en glucosa-6 fosfato-. La glucoquinasa se produce en las células en el hígado, el páncreas, el intestino y el cerebro de los seres humanos y la mayoría de otros vertebrados. En cada uno de estos órganos que desempeña un papel importante en la regulación del metabolismo de hidratos de carbono al actuar como un sensor de glucosa, provocando cambios en el metabolismo o la función de la célula en respuesta a la subida o caída de los niveles de glucosa, como ocurre después de una comida o durante el ayuno. Las mutaciones del gen para esta enzima pueden causar formas poco comunes de la diabetes o la hipoglucemia.

La glucoquinasa es una isoenzima hexoquinasa, relacionada homóloga a al menos otras tres hexoquinasas. Todas las hexoquinasas cual puede mediar fosforilación de glucosa en glucosa-6-fosfato, que es el primer paso de la síntesis de glicógeno y glucólisis. Sin embargo, la glucoquinasa está codificado por un gen separado y sus propiedades cinéticas distintivos le permiten servir un conjunto diferente de funciones. La glucoquinasa tiene una afinidad inferior para la glucosa de los otros hexoquinasas hacen, y su actividad se localiza a unos pocos tipos de células, dejando a las otras tres hexoquinasas como preparadores más importantes de la glucosa para la glucólisis y la síntesis de glucógeno para la mayoría de tejidos y órganos. Debido a esta afinidad reducida, la actividad de la glucoquinasa, en condiciones fisiológicas normales, varía sustancialmente de acuerdo con la concentración de glucosa de.

Nomenclatura

Los nombres alternativos para esta enzima son: hexoquinasa humana IV, hexoquinasa D, y la ATP: D-hexosa-6-fosfotransferasa, EC 2.7.1.1. El nombre común, la glucoquinasa se derivan de su especificidad relativa de glucosa bajo condiciones fisiológicas.

Algunos bioquímicos han argumentado que el nombre de la glucoquinasa debe ser abandonada como engañoso, ya que esta enzima puede fosforilar otras hexosas en las condiciones adecuadas, y hay enzimas alejadas de las bacterias con especificidad más absoluta para la glucosa que mejor merece el nombre y la CE 2.7. 1.2. Sin embargo, la glucoquinasa sigue siendo el nombre preferido en el contexto de la medicina y la fisiología de los mamíferos.

Otro quinasa glucosa mamífero ADP específico glucoquinasa fue descubierto en 2004. El gen es distinto y similar a la de los organismos primitivas. Es dependiente de ADP en lugar de ATP, y el papel metabólico e importancia aún no se han dilucidado.

Catálisis

SUSTRATOS Y PRODUCTOS

El sustrato principal de la importancia fisiológica de la glucoquinasa es la glucosa, y el producto más importante es la glucosa-6-fosfato. El otro sustrato es necesario, de la que se deriva el fosfato, es el trifosfato de adenosina, que se convierte a la adenosina difosfato cuando se elimina el fosfato. La reacción catalizada por la glucoquinasa es:

ATP participa en la reacción en una forma complejo con magnesio como cofactor. Además, bajo ciertas condiciones, la glucoquinasa, al igual que otros hexoquinasas, puede inducir la fosforilación de otras hexosas y moléculas similares. Por tanto, la reacción de la glucoquinasa general se describe con más precisión como:

Hexosa MgATP2-? hexosa-PO32- MgADP- H

Entre los sustratos de hexosa son manosa, fructosa, y la glucosamina, pero la afinidad de la glucoquinasa para estos requiere concentraciones no se encuentran en las células para actividad significativa.

CINÉTICA

Dos importantes propiedades cinéticas glucoquinasa distinguen de los otros hexoquinasas, que le permite funcionar en un papel especial como sensor de glucosa.

• Glucoquinasa tiene una menor afinidad por la glucosa que las otras hexoquinasas. Glucoquinasa cambios de conformación y/o función en paralelo con el aumento de las concentraciones de glucosa en el intervalo fisiológicamente importante de 4-10 mmol/L. Es media-saturado a una concentración de glucosa de aproximadamente 8 mg/dl.

• La glucoquinasa no es inhibida por su producto, la glucosa-6-fosfato. Esto permite a continuación la salida de señal en medio de cantidades significativas de su producto

Estas dos características permiten que se regula una vía metabólica "impulsado por la oferta". Es decir, la velocidad de reacción es impulsada por el suministro de la glucosa, no por la demanda de productos finales.

Otro propiedad distintiva de la glucoquinasa está su cooperatividad moderado con glucosa, con un coeficiente de colina de aproximadamente 1,7. La glucoquinasa tiene sólo un único sitio de unión para la glucosa y es el enzima reguladora sólo monomérica se sabe que muestra cooperatividad sustrato. La naturaleza de la cooperatividad se ha postulado que implicar una "lenta transición" entre dos estados diferentes de enzimas con diferentes tasas de actividad. Si el estado dominante depende de la concentración de glucosa, que produciría una cooperatividad aparente similar a la observada.

Debido a esto cooperatividad, la interacción cinética de la glucoquinasa con glucosa no sigue clásicos cinética de Michaelis-Menten. En lugar de una Km para la glucosa, es más preciso para describir un nivel medio de saturación de S0.5, que es la concentración a la que la enzima es 50% saturado y activa.

El extrapolar S0.5 y nH a un "punto de inflexión" de la curva que describe la actividad enzimática como una función de la concentración de glucosa en alrededor de 4 mmol/L. En otras palabras, en una concentración de glucosa de aproximadamente 72 mg/dl, que está cerca del extremo inferior del rango normal, la actividad de la glucoquinasa es más sensible a pequeños cambios en la concentración de glucosa.

La relación cinética con el otro substrato, MgATP, puede ser descrito por clásica de Michaelis-Menten, con una afinidad aproximadamente 0,3-0,4 mmol/l, muy por debajo de una concentración intracelular típico de 2,5 mmol/L. El hecho de que casi siempre hay un exceso de ATP disponible implica que la concentración de ATP rara vez influye en la actividad glucoquinasa.

La máxima actividad específica de la glucoquinasa cuando se satura con ambos sustratos es 62/s.

Un "modelo matemático mínima" ha sido ideado sobre la base de la información cinética encima de predecir la tasa de fosforilación de glucosa de las células beta glucoquinasa normal y las mutaciones conocidas. El BGPR de tipo salvaje glucoquinasa es aproximadamente el 28% a una concentración de glucosa de 5 mmol/l,

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