Алдолаза А

Алдолаза А (ALDOA или ALDA), позната и како фруктоза-бисфосфат алдолаза, е ензим кој кај луѓето е кодиран од генот Алдолаза на хромозомот 16.

Протеинот кодиран од страна на овој ген е гликолитички ензим кој што катализира реверзибилна конверзија на 6-атомската фруктоза-1,6-бисфосфат во 3-атомските глицералдехид 3-фосфат (G3P) и дихидроксиацетон фосфат (DHAP). Три изоензими на алдолаза (A,B и C), кодирани од три различни гени, се диференцијално експресирани за време на развојот. Алдолазата А се среќава во ембрионот во развој и се произведува во уште поголеми количини ка мускулите на возрасните. Експресија на алдолаза А се потиснува во црниот дроб, бубрезите и цревата на возрасните и е слична со нивоата на алдолаза Ц во мозокот и другото нервно ткиво. Недостаток на алдолаза А е поврзан со миопатија и хемолитичка анемија. Алтернативното сплајсирање и употребата на алтернативен промотор резултираат со повеќекратни варијанти на транскриптот. Поврзани псевдогени се идентификувани на хромозомите 3 и 10.

 Структура 
Алдолаза претставува хомотетрамер и еден од трите изоензими на алдолазата (A,B и C), кодирани од три различни гени. Генот Алдолаза содржи 8 егзони и 5'UTR IB. Идентификувани се клучни аминокиселини одговорни за неговата каталитичка функција. Остатокот Tyr363 функционира како киселинско-базен катализатор за протонирање на C3 на супстратот, додека се претпоставува дека Lys146 го стабилизира негативниот полнеж на добиената конјугирана база на Tyr363 и затегнатата конфигурација на C-терминалот. Остатокот Glu187 учествува во повеќе функции, вклучувајќи ја катализа на FBP алдолаза, киселинско-базна катализа за време на врзувањето на супстратот, дехидратација и расцепување на супстратот. Иако Алдолаза се локализира во јадрото, нема познати сигнали за нуклеарна локализација (NLS).

 Механизам 
Кај алдолазата кај цицачите, клучните каталитички аминокиселински остатоци вклучени во реакцијата се лизин и тирозин. Тирозинот делува како ефикасен акцептор на водород, додека лизинот ковалентно се врзува и ги стабилизира меѓупроизводите. Многу бактерии користат два магнезиумски јони наместото на  лизинот. 
класа=skin-invert-image|мини|474x474пкс| Механизмот на реакција на алдолазата . Страничните ланци на аминокиселините на реактивното место на ензимот се прикажани со сина боја . Кратенки: DHAP - дихидроксиацетон фосфат; Fru1,6bP - фруктоза-1,6-бисфосфат; GAD - глицералдехид 3-фосфат;
Compound C05378 at KEGG Pathway Database. Enzyme 4.1.2.13 at KEGG Pathway Database. Compound C00111 at KEGG Pathway Database. Compound C00118 at KEGG Pathway Database.

Нумерирањето на јаглеродните атоми во фруктозата  ја означува судбината на јаглеродните атоми според нивната позиција во фруктоза 6-фосфатот.

 Функција 
Алдолаза е клучен ензим во четвртиот чекор од гликолизата, како и во обратниот пат на глуконеогенеза. Тој катализира реверзибилна конверзија на фруктоза-1,6-бисфосфат во глицералдехиди-3-фосфат и дихидроксиацетон фосфат преку алдолно раскинување на врската C3-C4. Како резултат на тоа, тој е клучен играч во биосинтезата на ATP. Алдолаза, исто така, придонесува за други функции на „независност“, како што се одржување на мускулите, регулирање на обликот и подвижноста на клетките, контракција на напречно-пругастите мускули, организација на актинскиот цитоскелет и регулирање на клеточната пролиферација. Алдолаза веројатно го регулира ремоделирањето на актинскиот цитоскелет преку интеракција со цитохезин-2 (ARNO) и Arf6.

Алдолаза е убиквитарно експресирана во повеќето ткива, иако предоминантно се експресира кај ембрионот во развој и возрасен мускул. Во лимфоцитите, Алдолаза е доминантна изоформа на алдолазата. Во рамките на клетката, Алдолаза обично се локализира во цитоплазмата, но може да се локализира во јадрото за време на синтезата на ДНК во фазата S на клеточниот циклус. Оваа нуклеарна локализација е регулирана од протеинските кинази AKT и p38. Се претпоставува дека јадрото служи како резервоар за Алдолаза во услови на ниска гликоза. Алдолаза е пронајдена и во митохондриите.

Алдолаза е регулиран од супстратите на енергетскиот метаболизам глукоза, лактат и глутамин. Кај човечките мастоцити (MCs), забележано е дека Алдолаза е подложена на пост-транслациона регулација преку нитрација на протеински тирозин, што може да го промени неговиот релативен афинитет за FBP и/или IP3. Оваа промена потоа влијае на каскадите на сигнализација на IP3 и PLC во одговорите зависни од IgE.

 Клиничко значење 
Алдолаза А (Алдолаза) е високо експресирана кај повеќе видови на рак, вклучувајќи сквамозен карцином на белите дробови (LSCC), рак на бубрезите и хепатоцелуларен карцином. Се претпоставува дека прекумерната експресија на ензимот ја подобрува гликолизата во овие туморски клетки, промовирајќи го нивниот абнормален раст. Кај LSCC, нејзината зголемена регулација е во корелација со метастазите и лошата прогноза, додека нејзината намалена регулација ја намалува подвижноста на туморските клетки и туморогенезата. Така, Алдолаза би можела да биде потенцијален биомаркер за LSCC и терапевтска цел на лекот.

Недостаток на алдолаза А е ретко, автозомно рецесивно нарушување кое е поврзано со хемолизата и е придружено со слабост, мускулна болка и миопатија.

 Интеракции 

 PLD2,
 актин,
 GLUT4,
 фосфолипаза D2,
 лесен ланец 8 на динеин,
 протеин за размена на анјони на еритроцити Band 3,
 ријанодин рецептор,
 Цитохезин-2, и
 V-ATPаза (вакуоларен тип H+-ATPаза).

 Поврзано 

 АЛДОБ
 АЛДОК
 Фруктоза-бисфосфат алдолаза

 Наводи 

 Надворешни врски 

 http://pdbdev.sdsc.edu:48346/pdb/molecules/pdb50_5.html
 PDBe-KB дава преглед на сите информации за структурата достапни во PDB за хумана фруктоза-бисфосфат алдолаза А.

Категорија:Гликолиза
Категорија:Ензими
Категорија:Гени на хромозомот 16
Категорија:Биохемија
Категорија:Метаболизам
Категорија:Јаглехидрати