Via dello shikimato - biochimica

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 04-04-2013 Revisionato il 08-04-2013
Fabrizio Crisafulli

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

Tavola dei contenuti: Reazioni della via dello shikimato - Regolazione della via dello shikimato

Metab-box

Nome: Via dello shikimato
Luogo:plastidi (piante)), citoplasma
Molecola di partenza:eritrosio-4-fosfato e fosfoenolpiruvato
Molecola di arrivo: corismato
Bilancio energetico: *NA*

La via dello shikimato o (shichimato) è un percorso metabolico presente nei batteri, nei funghi e nelle piante che, in una serie di reazioni enzimaticamente favorite, porta alla formazione dell'acido shikimico e del corismato. Quest'ultima molecola, in particolare, rappresenta il precursore degli aminoacidi fenilalanina, tirosina e triptofano e di altre molecole tra cui l'acido folico. Lo shikimato è l'anione dell'acido shikimico.

La mancanza della via dell'acido shikimico negli animali rende necessaria l'assunzione degli aminoacidi, e delle vitamine elencate in precedenza mediante la dieta. Per questa ragione, nell'uomo e in altri animali, questi aminoacidi vengono definiti essenziali.

Reazioni della via dello shikimato

La prima reazione della via dello shikimato deriva dalla condensazione dell'eritrosio-4-fosfato e dal fosfoenolpiruvato. Lo zucchero fosfato proviene dalla via dei pentoso fosfati mentre il fosfoenolpiruvato dalla glicolisi.

Via dello shikimato tappa 1
Prima tappa della via dello shikimato.

Nella prima reazione l'eritrosio-4-fosfato reagisce con il fosfoenolpiruvato, mediante l'attività dell'enzima DAHPS. L'enzima necessita, in base all'organismo, di un catione bivalente come cofattore. Il prodotto di sintesi è il 3-deossi-D-arabinoeptulosonato-7-fosfato.

Via dello shikimato tappa 2
Seconda tappa della via dello shikimato.

Nella seconda tappa il 3-DAE-7-P è il substrato per due enzimi differenti che, alla fine, formano il 3-deidroshikimato.

Via dello shikimato. Terza tappa.
Terza tappa della via dello shikimato.

L'enzima shikimato deidrogenasi catalizza la reazione reversibile che porta alla formazione dello shikimato.

Via dello shikimato tappa 4
Quarta tappa della via dello shikimato.

Nella quarta tappa, lo shikimato acquista due radicali fosforici. In una prima rezione, catalizzata dall'enzima shikimato chinasi, si forma il 3-fosfo-shikimato, che è successivamente ridotto in 3-enoilpiruvul-fosfoshikimato-5-fosfato da una sintasi.

Via dello shikimato tappa 5
Ultima tappa della via dello shikimato e produzione di corismato.

 

Nell'ultima tappa, l'enzima corismato sintasi allontana una molecola di fosfato inorganico e porta alla formazione del corismato che è l'ultimo precursore per gli aminoacidi essenziali e per differenti molecole.

Regolazione della via dello shikimato

La via dello shikimato è finemente regolata dall'enzima iniziale, la DHPS, che adotta differenti strategie di modulazione a livello dei batteri e delle piante. Nei primi, un eccesso degli aminoacidi fenilalanina, triptofano e tirosina, determinano il rallentamento della sintesi di 3-DAE-7-P. Nelle piante, invece, la via dello shikimato sembra essere promossa a seguito di danni agli organi, ad esempio il fusto, oppure da stress, di varia natura.

Percorso di biochimica

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