Adenylaattikinaasi

Tämän päivän artikkelissa tutkimme Adenylaattikinaasi:n kiehtovaa maailmaa. Adenylaattikinaasi on ollut alkuperästään nykypäivän merkityksellisyyteen asti kiinnostavan ja keskustelun kohteena eri alueilla. Kautta historian Adenylaattikinaasi:llä on ollut keskeinen rooli eri kulttuureissa ja yhteiskunnissa, ja se on vaikuttanut siihen, miten ihmiset näkevät ympäröivän maailman. Yksityiskohtaisen analyysin avulla tarkastelemme eri näkökohtia, jotka tekevät Adenylaattikinaasi:stä tutkimisen ja pohdinnan arvoisen aiheen. Samoin tutkimme Adenylaattikinaasi:n vaikutuksia ja sovelluksia jokapäiväisessä elämässämme tarjoamalla kattavan ja rikastuttavan näkemyksen tästä kiehtovasta aiheesta.

Malli adenylaattikinaasientsyymistä sitoutuneena kahden ADP-molekyylin muodostamaan bis(adenosiini)tetrafosfaattikompleksiin

Adenylaattikinaasi eli myokinaasi on entsyymi, joka katalysoi reversiibeliä fosforylointireaktiota, jossa kahdesta ADP-molekyylistä muodostuu yksi AMP-molekyyli ja yksi ATP-molekyyli. Entsyymillä on tehtävä solujen energiatasapainon ylläpitämisessä.

Adenylaattikinaasin entsyyminumero on EC 2.7.4.3 ja CAS-numero 9013-02-9.

Rakenne ja toiminta

Adenylaattikinaasia tavataan kaikilta eliöiltä. Rakenteeltaan se on monomeeri ja koostuu kolmesta alayksiköstä. Bakteerien ja mitokondrioiden entsyymi eroaa muista entsyymin muodoista siten, että eräs sen alayksikkö on 20–30 aminohappoa pidempi. Selkärankaisilla adenylaattikinaasista tunnetaan kolme isoentsyymiä. AK1 esiintyy sytosolissa, AK2 mitokondrion ulko- ja sisäkalvon välisessä tilassa ja AK3 mitokondrion matriisissa.[1][2][3]

Entsyymissä on kaksi kohtaa, johon ADP-molekyyli voi sitoutua. Toiseen niistä sitoutuu ADP:n ja magnesiumionin kompleksi. Substraatin sitoutuessa myös entsyymin konformaatio muuttuu avoimesta suljetuksi aktiiviseksi konformaatioksi. ATP-molekyylin ollessa adenylaattikinaasin substraattina on magnesiumioni koordinoituneena siihen ja ohjaa trifosfaattiryhmän suuntautumista oikeaan asentoon. Fosfaattiryhmän siirto on tyypiltään assosiatiivinen nukleofiilinen hyökkäys fosforiatomiin. Suuret pitoisuudet sekä substraatteja että tuotteita estävät adenylaattikinaasin toimintaa.[4][1][5]

Adenylaattikinaasia esiintyy kaikissa kudoksissa, ja erityisen aktiivinen se on maksassa ja lihaksissa, koska näissä energiantarve on suurta. Entsyymin tehtävänä on pitää adenosiininukleotidien määrä tasapainossa. Näin se osallistuu myös solun energiatilan viestintään energia-aineenvaihduntaa sääteleville entsyymeille.[6][7]

Adenylaattikinaasi ja sairaudet

Periytyvä sairaus, joka aiheuttaa erytrosyyteissä adenylaattikinaasin puutetta, on yhdistetty hemolyyttiseen anemiaan. Puute voi aiheuttaa myös psykomotoristen kykyjen kehittymättömyyttä. Entsyymin tarkasta vaikutuksesta sairauteen on kuitenkin epäselvyyttä.[8]

Retikulaarisessa dysgeneesissä autosomaalisesti periytyvä mutaatio aiheuttaa adenylaattikinaasin isoentsyymin AK2:n erittymisen heikentymistä ja puutostilan. Tämä johtaa solumuutoksiin, jotka aiheuttavat sisäkorvaperäisen kuulovian ja kuurouden.[9]

Lähteet

  1. ↑ a b Daniel L. Purich: Mechanism of enzyme action, s. 104. Wiley-IEEE, 1999. ISBN 978-0-471-24644-2 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.06.2011. (englanniksi)
  2. ↑ David E. Metzler, Carol M. Metzler: Biochemistry: the chemical reactions of living cells, s. 655. Academic Press, 2001. ISBN 978-0-12-492540-3 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.06.2011. (englanniksi)
  3. ↑ Krishnamurthy, H.; Lou, H.; Kimple, A.; Vieille, C.; Cukier, RI.: Associative mechanism for phosphoryl transfer: a molecular dynamics simulation of Escherichia coli adenylate kinase complexed with its substrates. Proteins, 2005, 58. vsk, nro 1, s. 88–100. (englanniksi)
  4. ↑ David S. Sigman: The Enzymes: Mechanisms of Catalysis, s. 81. Academic Press, 1992. ISBN 9780121227203 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.06.2011. (englanniksi)
  5. ↑ EC 2.7.4.3 – adenylate kinase BRENDA. Viitattu 21.6.2011. (englanniksi)
  6. ↑ Pamela C. Champe, Richard A. Harvey, Denise R. Ferrier: Biochemistry, s. 294. Lippincott Williams & Wilkins, 2008. ISBN 978-0-7817-6960-0 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.6.2011. (englanniksi)
  7. ↑ E. Edward Bittar, Neville Bittar: Cell chemistry and physiology, s. 27. Elsevier, 1996. ISBN 9781559388054 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.6.2011. (englanniksi)
  8. ↑ Stuart H. Orkin, David G. Nathan, David Ginsburg, A. Thomas Look: Nathan and Oski's hematology of infancy and childhood, s. 865. Elsevier Health Sciences, 2009. ISBN 978-1416034308 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.6.2011. (englanniksi)
  9. ↑ Chantal Lagresle-Peyrou et al: Human adenylate kinase 2 deficiency causes a profound haematopoietic defect associated with sensorineural deafness. Nature Genetics, 2009, 41. vsk, nro 1, s. 106–111. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 21.6.2011. (englanniksi)

Aiheesta muualla