Isositraattilyaasi

Isositraattilyaasi on entsyymi, joka katalysoi isositruunahapon reversiibeliä hajottamista glyoksyylihapoksi ja meripihkahapoksi. Entsyymiä esiintyy bakteereissa, kasveissa ja sienissä ja se on osa glyoksylaattikiertoa. Isositraattilyaasin EC-numero on EC 4.1.3.1 ja CAS-numero 9045-78-7.

Rakenne ja toiminta 
Isositraattilyaasi on rakenteeltaan samanlaisista alayksiköistä koostuva trimeeri tai tetrameeri. Aktiivisessa muodossa entsyymi sisältää fosforyloidun histidiiniaminohapon aktiivisessa kohdassaan. Isositraattilyaasin substraatti on isositruunahapon ja magnesiumionin muodostama kompleksi ja magnesiumioneja toimivat myös ei-välttämättöminä entsyymin aktivaattoreina. Myös eräät muut kahdenarvoiset metallikationit kuten mangaani-, koboltti- tai nikkeli-ionit voivat aktivoida isositraattilyaasia. Entsyymin katalysoiman reaktion mekanismi muistuttaa aldolaasin katalysoiman reaktion mekanismia. Aktiivisen kohdan negatiivisesti varautunut karboksylaattisivuketju deprotonoi isositruunahapon hydroksyyliryhmän ja hapen ja protonin väliset sidoselektronit muodostavat kaksoissidoksen hapen ja hiilen välille. Samanaikaisesti muodostuvan karbonyyliryhmän kanssa katkeaa kovalenttinen sidos kahden hiiliatomin väliltä ja muodostuva karbanioni ottaa vastaan protonin entsyymin aktiivisen kohdan happamalta aminohapolta. Näin muodostuu glyoksyylihappoa ja meripihkahappoa. Reaktion mekanismissa glyoksyylihappo vapautuu entsyymistä ennen meripihkahapon vapautumista.

Isositraattilyaasin inhibiittoreita ovat tuotteiden lisäksi muun muassa itakonihappo, fosfoenolipalorypälehappo, maleiinihappo ja 3-nitropropaanihappo. Glyoksyylihappo, maleiinihappo ja fosfoenolipalorypälehappo ovat kompetitiivisia inhibiittoreita, meripihkahappo on nonkompetitiivinen inhibiittori ja itakonihappo on unkompetitiivinen inhibiittori. Isositraattilyaasi kilpailee isositruunahaposta sitruunahappokiertoon osallistuvan isositraattidehydrogenaasin kanssa. Glyoksylaattikierron ollessa aktiivinen isositraattidehydrogenaasi fosforyloidaan jolloin se inaktivoituu.

Lähteet 

Lyaasit