Transketolaasi

Transketolaasi on entsyymi, joka osallistuu pentoosifosfaattireittiin ja Calvinin kiertoon, joka on osa fotosynteesiä. Transketolaasi katalysoi kahta reversiibeliä reaktiota: ksyluloosi-5-fosfaatin reaktiota sedoheptuloosi-7-fosfaatiksi ja glyseraldehydi-3-fosfaatiksi sekä erytroosi-4-fosfaatin ja ksyluloosi-5-fosfaatin reaktiota fruktoosi-6-fosfaatiksi. Transketolaasin EC-numero on EC 2.2.1.1 ja CAS-numero 9014-48-6.

Toiminta
Rakenteeltaan transketolaasi on dimeeri. Entsyymi vaatii toimiakseen koentsyymikseen tiamiinipyrofosfaatin ja magnesiumionin. Entsyymin inhibiittoreita ovat muun muassa tiamiinipyrofosfaattia muistuttavat yhdisteet, kuten oksitiamiini.Transketolaasin toimintamekanismi pentoosifosfaattireitissä on seuraava. Tiamiinipyrofosfaatista muodostuu ylidi, jossa hiilellä on negatiivinen varaus ja typellä positiivinen varaus. Tämä ylidi reagoi ketoosin, kuten ksyluloosi-5-fosfaatin karbonyyliryhmän kanssa ja muodostunut additiotuote hajoaa retroaldolireaktiolla. Tämän reaktion tuotteina muodostuu glyseraldehydi-3-fosfaatti ja enamiini, joka reagoi riboosi-5-fosfaatin karbonyyliryhmän kanssa muodostaen sedoheptuloosi-7-fosfaattia. Transketolaasi siis siirtää kaksi hiiliyksikköä ksyluloosi-5-fosfaatilta riboosi-5-fosfaatille. Erytroosi-4-fosfaatin ja ksyluloosi-5-fosfaatin reaktion mekanismi on samanlainen, mutta siinä hiilten vastaanottajana toimii erytroosi-4-fosfaatti.

Calvinin syklissä transketolaasi katalysoi fruktoosi-6-fosfaatin ja glyseraldehydi-3-fosfaatin reaktiota ksyluloosi-5-fosfaatiksi ja erytroosi-4-fosfaatiksi sekä sedoheptuloosi-7-fosfaatin ja glyseraldehydi-3-fosfaatin reaktiota ksyluloosi-5-fosfaatiksi ja riboosi-5-fosfaatiksi. Reaktio on samanlainen mekanismiltaan kuin pentoosifosfaattireitissä.

Transketolaasin aktiivisuutta verisoluissa käytetään määrittämään tiamiinin ja tiamiinipyrofosfaatin määrää ihmiskehossa. Tiamiinipitoisuuden ollessa alhainen on transketolaasin aktiivisuus pieni.

Lähteet

Transferaasit