Akonitaasi

Akonitaasi eli akonitaattihydrataasi on entsyymi, joka toimii eliöissä osana sitruunahappokiertoa. Akonitaasi katalysoi isositruunahapon muodostumista sitruunahaposta ja välivaiheena on akoniittihappo. Entsyymin EC-numero on EC 4.2.1.3 ja CAS-numero 9024-25-3.

Rakenne ja toiminta 
Useiden eliöiden akonitaasi on rakenteeltaan monomeeri. Entsyymistä tunnetaan useita eri ryhmiä esimerkiksi mitokondrioissa esiintyvä muoto, joka osallistuu sitruunahappokiertoon, sytosolissa esiintyvä muoto, joka osallistuu raudan kuljetukseen soluissa ja toimii rautatasoa säätelevänä proteiinina ja vain bakteereissa esiintyvä akonitaasi. Akonitaasi tarvitsee toimiakseen rauta, mutta on rakenteeltaan sikäli erikoinen metalloentsyymi, että rauta ei ole sitoutuneena hemiryhmään vaan lähes kuution muotoiseen raudan ja rikin muodostamaan Fe4S4-klusteriin. Se on siis niin kutsuttu rauta-rikkiproteiini. Entsyymissä substraattina toimiva sitruunahappo sitoutuu yhteen rautaioniin karboksyyliryhmän ja hydroksyyliryhmänsä kautta. Rauta toimii akonitaasin katalysoiman reaktion reaktiomekanismin ensimmäisessä vaiheessa Lewis-happona. Aktiivisen kohdan seriiniaminohappo vastaanottaa protonin sitruunahapolta ja molekyylistä eliminoituu rautaan sitoutunut hydroksyyliryhmä vetenä ja muodostuu akonittihappoa (C6H6O6). Akoniittihappo irtoaa entsyymistä, pyörähtää ympäri ja sitoutuu uudelleen akonitaasiin. Seuraavassa vaiheessa entsyymi katalysoi veden liittymistä akoniittihappoon, jolloin muodostuu (2R,3S)-isositruunahappoa. Akonitaasin katalysoima reaktio on tasapainoreaktio ja tasapainotilassa sitruunahappoa on noin 90 %, isositruunahappoa noin 6 % ja akoniittihappoa noin 4 %.

Yksi voimakkaimmin akonitaasia inhiboivista yhdisteistä on fluorisitruunahappo(C6H7FO7). Fluorisitruunahappoa muodostuu elimistössä fluorietikkahaposta ja sen suoloista. Se on kilpaileva inhibiittori, joka sitoutuu entsyymiin voimakkaammin kuin sitruunahappo.

Lähteet

Aiheesta muualla 
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): EC 4.2.1.3 

Lyaasit