biochimica: Trioso fosfato isomerasi

Scritto da Dott. Crisafulli F..
Pubblicato il 31-05-2014 Revisionato il 24-11-2016
Dott. Crisafulli F.

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Tavola dei contenuti: Struttura - Meccanismo d'azione - Patologie associate - Pagine correlate

Enzima BOX

Nome: Trioso fosfato isomerasi
Nome alternativo:TPI
EC:5.3.1.1
Classe: isomerasi

La trioso fosfato isomerasi, abbreviata in TPI, è un enzima presente nel ciclo metabolico della glicolisi. Dal punto di vista della classificazione è una isomerasi, poiché catalizza la reazione di interconversione del diidrossiacetone fosfato (DAP) in gliceraldeide-3-fosfato (G3P).

Glicolisi, tappa 5
Tappa quinta della glicolisi ed azione dell'enzima trioso fosfsato isomerasi.

Il compito della trioso fosfato isomerasi è quello di "recupare" il diidrossiacetone fosfato, prodotto dall'enzima aldolasi a partire dal fruttosio-1,6-bisfosfato. Senza la trioso fosfato isomerasi, difatti il diidrossiacetone fosfato non potrebbe più prendere parte nella via glicolitica, determinando un notevole spreco di energia.

La reazione catalizzata è di tipo reversibile.

Struttura

La trioso fosfato isomerasi è un dimero formato da due subunità identiche. Le subunità sono formate da un set esterno, avente una struttura secondaria ad alfa-elica e un set interno organizzato secondo il modello del foglietto beta. La conformazione della trioso fosfato isomerasi prende il nome di struttura a barile TIM ed è molto frequente nelle proteine.

Il centro catalitico è situato esattamente all'interno della struttura e presenta, tra gli altri aminoacidi, un glutammato e una istidina direttamente coinvolti nella reazione di isomerizzazione.

Meccanismo d'azione

L'aggancio del diidrossiacetone fosfato avviene a livello del centro catalitico. La reazione prevede la formazione di un intermedio attraverso la deprotonazione del DAP, resa possibile grazie all'azione del glutammato; successivamente, mediante l'istidina, è ceduto al substrato un protone e  si forma un intermedio di natura enediolica. Una, successiva, deprotonazione porta alla formazione di gliceraldeide-3-fosfato.

Patologie associate

La ridotta funzionalità della trioso fosfato isomerasi è legata alla comparsa, in giovane età, di patologie a carico del sistema nervoso centrale tra cui, in linea generale, si annoverano delle disfuzioni neurologiche. In alcuni casi, le patologie derivanti dal malfunzionamento dell'enzima possono portare alla morte, specialmente durante la primissima infanzia.

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