Fosfoglyseraattimutaasi

Fosfoglyseraattimutaasi eli fosfoglyseromutaasi on entsyymi, joka katalysoi glykolyysin kahdeksannen vaiheen reaktiota. Reaktiossa entsyymi isomerisoi 3-fosfoglyseriinihapon 2-fosfoglyseriinihapoksi.

Mekanismi 
Kasveissa fosfoglyseraattimutaasin katalysoima reaktio on kaksivaiheinen. Ensimmäisessä vaiheessa fosfaattiryhmä siirretään 3-fosfoglyseraattihapon C-3-hiileltä entsyymin aminohappoketjuun kuuluvalle histidiinille. Tämän jälkeen subtraattimolekyylin C-2-hiili ottaa vastaan fosfaattiryhmän. Eläimillä ja hiivoilla reaktiomekanismi on erilainen. Aktiivinen entsyymi sisältää histidiinimolekyylin, johon on liittynyt fosfaattiryhmä. Fosfoglyseraattimutaasi siirtää fosfaattiryhmän 3-fosfoglyseriinihapon 2-C-hiilelle, jolloin syntyy 2,3-bisfosfoglyseraattivälituote. Sitten fosfoglyseraattimutaasin histidiiniaminohappo ottaa vastaan C-3-hiileltä fosfaattiryhmän ja aktivoituu uudelleen.

Isotsyymit 
Ihmisen fosfoglyseraattimutaasi on rakenteeltaan dimeeri. Entsyymistä tavataan kolmea eri isotsyymiä MM-, BB- ja MB-muodot. Nämä eroavat toisistaan migraationopeuden perusteella. MM-isotsyymi on hitain ja BB-isotsyymi nopein. Lihaskudoksessa MM-typpin fosfoglyseraattimutaasi on yleisin.

Olosuhteet, kofaktorit ja inhibiittorit 
Fosfoglyseraattimutaasi toimii parhaiten, kun pH on eliöstä riippuen alueella 5,8–9. Ihmisellä optimaalinen pH on 6,8. Entsyymi vaati toimiakseen kofaktoreina magnesium- ja mangaani-ioneita. Fosfoglyseraattimutaasin inhibiittoreita ovat monet orgaaniset yhdisteet, kuten EDTA ja trinitrobentseenisulfonihappo. Lisäksi eräiden metallien, kuten sinkin, lyijyn ja kadmiumin, ionit haittaavat entsyymin toimintaa.

Vanadaatti-ioni on yksi voimakkaimmista fosfoglyseraattimutaasin inhibiittoreista. Vanadaatti-ioni muodostaa substraatin kanssa 2-vanadio-3-fosfoglyseraatin, joka on rakenteeltaan esteri. Vanadiini sitoutuu kovalenttisesti entsyymin aktiivisen kohdan histidiiniaminohappoon ja estää näin entsyymin toiminnan. Kanilla entsyymin toiminnan lähes täydelliseen pysäyttämiseen riittää vanadaattipitoisuus, joka on 50–100 μmol/l.

Puutos 
Fosfoglyseraattimutaasientsyymin liian vähäinen määrä aiheuttaa lihasten voimakasta kipeytymistä rasituksen seurauksena. Toisinaan entsyymin liian vähäisestä määrästä aiheutuu myglobinuriaa eli myoglobiinin kertymistä virtsaan. Puutosta sairastavilla potilailla on usein myös seerumin kreatiinikinaasipitoisuus koholla ja toisinaan lihaksiin on kertynyt glykogeenihiilihydraattia.

Lähteet 

Isomeraasit