ميوتيز الفوسفوجليسيرات

لا ينبغي الخلط بين هذا الإنزيم وإنزيم بيسفوسفوجليسيرات ميوتيز الذي يحفز تحويل 1,3-بيسفوسفوجليسيرات إلى 2,3-بيسفوسفوجليسيرات .

إنزيم فوسفوجليسيرات ميوتيز (PGM) هو أي إنزيم يحفز الخطوة الثامنة من عملية تحلل الجلوكوز ، وهي النقل الداخلي لمجموعة فوسفات من ذرة الكربون رقم 3 إلى ذرة الكربون رقم 2، مما يؤدي إلى تحويل 3-فوسفوجليسيرات (3PG) إلى 2-فوسفوجليسيرات (2PG) عبر وسيط 2،3-ثنائي فوسفوجليسيرات. تُصنف هذه الإنزيمات إلى فئتين متميزتين: إنزيمات تعتمد على العامل المساعد (dPGM) وإنزيمات لا تعتمد على العامل المساعد (iPGM). ^{[ 1 ]} يتكون إنزيم dPGM ( EC 5.4.2.11 ) من حوالي 250 حمضًا أمينيًا، ويوجد في جميع الفقاريات، بالإضافة إلى بعض اللافقاريات والفطريات والبكتيريا. أما إنزيم iPGM ( EC 5.4.2.12 ) فيوجد في جميع النباتات والطحالب، بالإضافة إلى بعض اللافقاريات والفطريات والبكتيريا موجبة الجرام. ^{[ 2 ]} تشترك هذه الفئة من إنزيمات PGM في نفس العائلة الفائقة مع الفوسفاتاز القلوي . ^{[ 3 ]}

إنزيم PGM هو إنزيم إيزوميراز ، ينقل بفعالية مجموعة فوسفات ( PO₄³⁻ ) من ذرة الكربون C-3 في 3 -فوسفوجليسيرات إلى ذرة الكربون C-2، مُكَوِّنًا 2 -فوسفوجليسيرات . يُحفِّز إنزيم dPGM ثلاثة تفاعلات: تفاعل ميوتيز يُحوِّل 3PG إلى 2PG والعكس، ^{[ 4 ] [ 5 ]} وتفاعل فوسفاتيز يُنتج فوسفوجليسيرات من 2،3-ثنائي فوسفوجليسيرات، ^{[ 6 ] [ 7 ]} وتفاعل سينثاز يُنتج 2،3-ثنائي فوسفوجليسيرات من 1،3-ثنائي فوسفوجليسيرات، على غرار إنزيم ميوتيز ثنائي فوسفوجليسيرات . وقد أظهرت الدراسات الحركية والبنيوية أدلةً تُشير إلى أن إنزيم dPGM وميوتيز ثنائي فوسفوجليسيرات متماثلان بنيويًا . ^{[ 6 ]} ينتمي كلا الإنزيمين إلى العائلة الفائقة التي تحتوي أيضًا على جزء الفوسفاتاز من فوسفوفركتوكيناز 2 وفوسفاتاز حمض البروستات . ^{[ 8 ]}

يتضمن تفاعل الميوتيز المحفز مجموعتي فوسفوريل منفصلتين، ومجموعة الفوسفات الموجودة على ذرة الكربون رقم 2 ليست هي نفسها مجموعة الفوسفات التي أُزيلت من ذرة الكربون رقم 3. في الحالة الأولية للإنزيم المعتمد على العامل المساعد ، يحتوي الموقع النشط على معقد فوسفوهيستيدين يتكون من فسفرة بقايا هيستيدين محددة . ^{[ 9 ]} عندما يدخل 3-فوسفوجليسيرات إلى الموقع النشط ، يتموضع معقد الفوسفوهيستيدين بحيث يُسهّل نقل الفوسفات من الإنزيم إلى ذرة الكربون رقم 2 في الركيزة، مما يُنتج وسيط 2،3-ثنائي فوسفوجليسيرات . يؤدي نزع الفوسفات من هيستيدين الإنزيم إلى تغيير موضعي في بنية الإنزيم، مما يُحاذي مجموعة الفوسفات الموجودة على ذرة الكربون رقم 3 في الركيزة مع هيستيدين الموقع النشط للإنزيم، ويُسهّل نقل الفوسفات، مُعيدًا الإنزيم إلى حالته المُفسفرة الأولية ومُحررًا الناتج 2-فوسفوجليسيرات . يُعدّ 2,3-ثنائي فوسفوجليسيرات عاملًا مساعدًا ضروريًا لإنزيم dPGM. في المقابل، فإن فئة iPGM مستقلة عن 2,3-ثنائي فوسفوجليسيرات، وتحفز النقل الجزيئي الداخلي لمجموعة الفوسفات على أحادي فوسفوجليسيرات باستخدام وسيط فوسفوسيرين. ^{[ 10 ]}

 وسيط 3-فوسفوجليسيرات 2-فوسفوجليسيرات

يوجد إنزيم فوسفوجليسيرات ميوتيز بشكل أساسي على هيئة ثنائي من وحدتين فرعيتين متطابقتين أو متقاربتين، يبلغ وزنهما الجزيئي حوالي 32  كيلو دالتون. يوجد هذا الإنزيم في كائنات حية تتراوح بين الخميرة والإنسان العاقل ، ويتميز ببنية محفوظة بشكل كبير (يُظهر إنزيم فوسفوجليسيرات ميوتيز في الخميرة تشابهًا بنسبة 74% مع نظيره في الثدييات).

في الثدييات، يبدو أن وحدات الإنزيم إما مشتقة من العضلات (النوع m) أو من أنسجة أخرى (النوع b، كما في الدماغ حيث عُزل الإنزيم b لأول مرة). يوجد الإنزيم على شكل ثنائي، وله ثلاثة أشكال إنزيمية تبعًا لنوع الوحدة الفرعية المكونة للجزيء (mm، bb، أو mb). يوجد النوع mm بشكل رئيسي في العضلات الملساء بشكل شبه حصري. يوجد الإنزيم mb في عضلة القلب والعضلات الهيكلية، بينما يوجد النوع bb في باقي الأنسجة. ^{[ 11 ]} مع أن الأشكال الإنزيمية الثلاثة قد توجد في أي نسيج، إلا أن التوزيعات المذكورة أعلاه تستند إلى مدى انتشارها في كل نسيج.

انقر على الجينات والبروتينات والمستقلبات أدناه للانتقال إلى المقالات ذات الصلة. ^{[ § 1 ]}

[[ملف:

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

]]

تحرير عملية تحلل الجلوكوز وتكوين الجلوكوز

1. ↑ يمكن تعديل خريطة المسار التفاعلية على WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" .

يتميز إنزيم فوسفوجليسيرات ميوتيز بطاقة جيبس ​​الحرة الموجبة الصغيرة، ويحدث هذا التفاعل بسهولة في كلا الاتجاهين. ولأنه تفاعل عكسي، فإنه لا يُعد موقعًا لآليات تنظيم رئيسية أو مخططات تنظيمية لمسار تحلل الجلوكوز.

تُعرف الجزيئات الأنيونية مثل الفانادات ، ^{[ 12 ]} والأسيتات ، وأيون الكلوريد ، والفوسفات ، و2-فوسفوجليكولات، و N- [تريس(هيدروكسي ميثيل)ميثيل-2-أمينو]إيثان سلفونات، بأنها مثبطات لنشاط الميوتيز لإنزيم dPGM. وقد أظهرت الدراسات حساسية dPGM للتغيرات في التركيز الأيوني، حيث يؤدي ازدياد تركيز الأملاح إلى تنشيط نشاط الفوسفاتاز للإنزيم مع تثبيط نشاط الميوتيز. ومن المعروف أن بعض الأملاح، مثل كلوريد البوتاسيوم، تُعد مثبطات تنافسية لنشاط 2-فوسفوجليسيرات ونشاط الميوتيز. ^{[ 13 ]} كما يُعد كل من الفوسفات و2-فوسفوجليكولات مثبطات تنافسية لنشاط الميوتيز بالنسبة للركائز 2-فوسفوجليسيرات و2،3-بيسفوسفوجليسيرات. ^{[ 14 ]}

يقع جين PGAM2 الذي يشفر هذا الإنزيم في البشر على الذراع القصير للكروموسوم 7.

يُسبب نقص إنزيم فوسفوجليسيرات ميوتيز مرض تخزين الجليكوجين من النوع العاشر ، وهو اضطراب وراثي متنحي نادر، تتراوح أعراضه بين الخفيفة والمتوسطة؛ ولا يُعتبر مُهددًا للحياة، ويمكن السيطرة عليه بتغييرات في نمط الحياة. يظهر هذا المرض على شكل اعتلال عضلي استقلابي، وهو أحد أشكال المتلازمات العديدة التي كانت تُعرف سابقًا باسم ضمور العضلات. يؤثر نقص إنزيم PGAM1 على الكبد، بينما يؤثر نقص إنزيم PGAM2 على العضلات.

يبدأ ظهور المرض عادةً في مرحلة الطفولة أو بداية البلوغ، مع أن بعض المصابين به بشكل طفيف قد لا يدركون إصابتهم به. لا تظهر أعراض نقص إنزيم PGAM عادةً، إلا عند بذل مجهود بدني قصير وشاق، مما قد يُسبب آلامًا عضلية، وتشنجات، ونخرًا عضليًا، وبيلة ​​الميوغلوبين. ^{[ 15 ]} من السمات المرضية غير الشائعة لنقص إنزيم PGAM ارتباطه بتجمعات أنبوبية. تشمل الأعراض عدم تحمل الجهد البدني أو النشاط، والتشنجات، وآلام العضلات. يُعد الضعف الدائم نادرًا. المرض غير متفاقم، وله مآل ممتاز.

BPGM ؛ PFKFB1 ؛ PFKFB2 ؛ PFKFB3 ؛ PFKFB4 ؛ PGAM1 ؛ PGAM2 ؛ PGAM4 ؛ PGAM5 ؛ STS1 ؛ UBASH3A ؛

• فوسفوجليسيرات + ميوتيز في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
• يوفر PDBe-KB نظرة عامة على جميع معلومات البنية المتوفرة في بنك بيانات البروتين (PDB) لإنزيم فوسفوجليسيرات ميوتيز 1 البشري