Sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasi

Sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasi eli sukkinaattitiokinaasi on entsyymi, joka katalysoi reversiibeliä meripihkahapon muodostumista sukkinyylikoentsyymi-A:sta. Reaktiossa muodostuu myös nukleotiditrifosfaatti. Entsyymi osallistuu eliöissä muun muassa sitruunahappokiertoon. Sukkinyylikoentsyymi-A:n EC-numero on EC 6.2.1.4.

Rakenne
Sukkinyylikoentsyymi-A-syntaasista on kaksi isoentsyymiä. Eläimissä ja monissa muissa eliöissä esiintyvä isoentsyymi, josta tunnettu on erityisesti sian sydämestä eristetty sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasi, on rakenteeltaan α-ja β-alayksiköistä koostuva dimeeri. Molekyylimassaltaan entsyymi on 74–82 kDa. Alayksiköistä α-alayksikössä on sukkinyylikoentsyymi-A:n sitoutumiskohta ja β-alayksikössä on nukleotiditrifosfaatin, joka on tyypillisimmin guanosiinitrifosfaatti, sitoutumiskohta. Escherichia coli-bakteerissa esiintyvä sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasin isoentsyymi on rakenteeltaan tetrameeri ja massaltaan 142 kDa. Se käyttää nukleotiditirifosfaattina adenosiinitrifosfaattia.

Toiminta
Sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasi katalysoi reversiibeliä reaktiota, jossa sukkinyylikoentsyymi-A:sta, guoanosiini- tai adenosiinidifosfaatista ja fosfaatti-ionista muodostuu palorypälehappoa, koentsyymi-A-molekyyli ja nukleotiditrifosfaatti. Tähän suuntaan reaktio etenee sitruunahappokierrossa ja toiseen suuntaan elimistössä ollessa runsaasti energiaa ja sukkinyylikoentsyymi-A:ta tarvitaan esimerkiksi eräiden aminohappojen ja rasvahappojen biosynteesiin. Aktiivinen sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasi on fosforyloitunut proteiini ja nukleofiilinen fosfaatti-ioni reagoi sukkinyylikoentsyymi-A:n sukkinyyliryhmän elektrofiilisen karbonyyliryhmän kanssa muodostaen substituutiotuotteena sukkinyylifosfaattia. Tämän jälkeen entsyymin aktiivisen kohdan histidiiniaminohappo reagoi sukkinyylifosfaatin fosfaattiryhmän kanssa, jolloin fosfaattiryhmä siirtyy histidiinille ja meripihkahappo irtoaa. Viimeisessä vaiheessa histidiini luovuttaa fosfaattiryhmän adenosiinidifosfaatille tai guanosiinidifosfaatille. Reaktio on siis substraattitason fosforylaatio. Entsyymi tarvitsee toimiakseen magnesiumioneja.

Sukkinyylikoentsyymi-A-syntetaasin puutos tai virheellinen toiminta johtaa vaikeaan laktiseen asidoosiin ja elimistön energiantuotannon häiriintymiseen.

Lähteet

Ligaasit