Biosyntesen af glutamin |
Aminosyren glutamin syntetiseres ud fra ammoniak og glutaminsyre, glutaminsyre syntetiseres selv ud fra α-ketoglutarat og ammoniak. Selve reaktionen er ret kompleks og involverer flere mellemtrin, bl.a. m. γ-glutamylphosphat et enzymbundet intermediat (Figur 1). Reaktionen kræver ATP. Da glutamin selv indgår i biosyntesen af mange forbindelser og endvidere er aminogruppedonor til mange andre er aktiviteten af enzymet glutaminsyntetase reguleret af mange forbindelser. Glutaminsyntetase er allosterisk reguleret (hos Escherichia coli) af forbindelser som: Glycin, alanin, tryptophan, histidin, glucosamin 6-phosphat, CTP og ATP. Da amidgruppen i glutamin er nitrogenkilde til mange forbindelser som bl.a. de førnævnte er det klart at processen kræver en tæt regulering. Enzymet består af 12 ens subunits hver med en MV på 50000, de 12 subunits danner et dobbelt lag af to hexagoner (Figur 3-6). Enzymet kan kovalent modificeres af 12 ATP molekyler hvor en adenylatgruppe bindes til hver subunit via en specifik tyrosinrest og 5'-phosphatgruppen på ATP-molekylet - denne form af glutaminsyntetasen er relativ inaktiv, aktiviteten af enzymet stiger igen når adenylatgrupperne fraspaltes som ADP-molekyler. Modificeringen af glutaminsyntetasen foretages af en adenylattransferase. Adenylattransferasen er igen selv reguleret idet dette enzym findes i to former: En der kobler adenylatrester på glutaminsyntetasen (PA-formen) og en form der fraspalter adenylatresterne (PD-formen). P er et regulatorisk protein som er bundet til adenylattransferasen, PA-formen omdannes til PD-formen ved at 2 UMP-rester kobles på, PA-formen gendannes igen når UMP-resterne fraspaltes (Figur 2). Enzymet, uridyl transferase, som katalyserer koblingen af UMP til det regulatoriske protein P aktiveres af ATP og α-ketoglutarat og hæmmes af glutamin.
|
Figur 1
|
Figur 2
| Figur 3 Skematisk figur af glutaminsyntetasen hvor man kan se de 12 subunits i 2 lag som udgør den kvaternære struktur af enzymmolekylet. |
Figur 4 Kuglekalotmodel af enzymet, så man kan se at det er et meget stort molekyle |
 |
 |
| Figur 5 Bændelmodel af glutaminsyntetasen set "fra oven" |
Figur 6 Samme som i figur 5 blot set lidt "fra siden" så man lige kan ane at molekylet består af 12 subunits. |
 |
 |
| Data til figurerne fra: Eisenberg, D. et al. 1989 J. Biol. Chem. 264, 17684 og www.rcsb.org | |
BioSite 16/7,99; 28/5,07
