Glutammina sintetasi

Glutammato-ammoniaca ligasi
Modello tridimensionale dell'enzima
Struttura dell'omododecamero della glutammina sintetasi di S. typhimurium
Numero EC6.3.1.2
ClasseLigasi
Nome sistematico
L-glutammato-ammoniaca ligasi
Altri nomi
Glutammina sintetasi
Banche datiBRENDA, EXPASY, GTD, KEGG, PDB
Fonte: IUBMB
GLUL
030-GlutamineSynthetase-1fpy-twoviews.tiff
Struttura dell'omododecamero della glutammina sintetasi
Gene
HUGO GLUL
Entrez 2752
Locus Chr. 1 q25.3
Proteina
Numero CAS 9023-70-5
OMIM 138290
UniProt P15104
Enzima
Numero EC 6.3.1.2



La glutammina sintetasi è un enzima che catalizza la formazione dell'amminoacido glutammina, a partire da glutammato, ammoniaca ed ATP. L'importanza della glutammina risiede nel suo coinvolgimento come fonte di azoto nella formazione di molti metaboliti. L'enzima è un omo-dodecamero di circa 600.000 dalton.

In tutti gli organismi la sua attività è controllata finemente.

Regolazione della glutammina sintetasi in E. coliModifica

Nell'Escherichia coli la regolazione, piuttosto complessa, è stata ben studiata ed ha fornito gli elementi per affrontare in modo analitico lo studio delle cascate enzimatiche. L'enzima è regolato da una cascata enzimatica biciclica chiusa che controlla un processo di modifica covalente attraverso una adenililazione e deadenililazione della glutammina sintetasi. La modifica e demodifica della glutammina sintetasi sono catalizzate da un unico enzima l'adenilil trasferasi (ATasi) modulato da una PII (o proteina di Shapiro). Detta proteina è suscettibile di un processo di uridililazione così che può trovarsi sia in forma non modificata che in forma uridililata. Quando ATasi interagisce con la forma uridililata viene attivata in senso adenililante; quando ATasi interagisce, invece, con la proteina PII uridililata, essa si attiva come fosforilasi e rimuove dalla glutamina sintetasi adenililata, l'AMP come ADP. La adenililazione, che richiede ATP come substrato, si realizza con il trasferimento di un residuo di AMP a formare un estere fosforico su un residuo di tirosina presente su ciascuna delle 12 subunità di cui l'enzima si compone. L'attività biosintetica della glutammina sintetasi diminuisce all'aumentare del numero di subunità adenililate. La regolazione per modifica covalente rende la glutammina sintetasi un enzima finemente regolato. la sua modulazione infatti risente oltre che dell'azione di effettori allosterici diretti, anche su quelli che agiscono sugli enzimi e le proteine che ne determinano il grado di modifica covalente.

La glutammina sintetasi è inibita parzialmente in modo allosterico da molti prodotti del metabolismo della glutammina, tra cui AMP, e da alanina e glicina. L'attività degli inibitori è cumulativa. Il grado di adenililazione oltre a modulare l'attività della glutammina sintetasi ne condiziona anche la suscettibilità alla modulazione allosterica.

BibliografiaModifica

  • David L. Nelson, Michael M. Cox, I Principi di Biochimica di Lehninger, 3ª ed., Bologna, Zanichelli, febbraio 2002, ISBN 88-08-09035-3.
  • Umberto Mura, Antonella Del Corso; Marcella Camici, Sistemi enzimatici a cascata, a cura di L. Bolognani, collana: Quaderni di Biochimica (n°44), Piccin-Nuova Libraria, 1990, ISBN 88-299-0871-1.
  • Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko; Lubert Stryer, Biochimica, 5ª ed., Bologna, Zanichelli, ottobre 2003, ISBN 88-08-07893-0.

Voci correlateModifica

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