Fosfoglicerato quinase

A **fosfoglicerato quinase** () (PGK) é un encima que cataliza a transferencia reversible dun grupo fosfato desde o 1,3-bisfosfoglicerato (1,3-BPG) ao ADP producindo 3-fosfoglicerato (3-PG) e ATP. Como todas as quinases é unha transferase. A PGK é un encima da glicólise, que intervén no seu 6º paso, que é a primeira reacción produtora de ATP da vía glicolítica. Tamén intervén na gliconeoxénese, onde o encima procede en dirección oposta, xa que a reacción é reversible, xerando ADP e 1,3-BPG.

Nos humanos identificáronse ata agora dous isoencimas da PGK, chamados PGK1 e PGK2. Os isoencimas teñen unha identidade de secuencia de aminoácidos do 87-88% e, aínda que son similares estrutural e funcionalmente, teñen diferentes localizacións: a PGK2, codificada nun xene autosómico do cromosoma 6, só se expresa en células espermatoxénicas meióticas e postmeióticas, mentres que a PGK1, codificada no cromosoma X, exprésase en todos os tipos celulares.

O isoencima humano PGK2, que só se expresa nas células da liña espermática durante a espermatoxénese, é esencial para a función espermática e fertilidade dos machos en ratos.

## Estrutura 
A PGK atópase en todos os organismos vivos e a súa secuencia foi moi conservada no decurso da evolución. O encima é un monómero de 415 aminoácidos, que contén dous dominios case iguais que corresponden aos extremos N e C-terminais da proteína. O 3-fosfoglicerato (3-PG) únese ao extremo N-terminal, mentres que os substratos nucleótidos MgATP ou MgADP se unen ao dominio C-terminal do encima. Esta estrutura estendida de dous dominios está asociada con cambios conformacionais de 'flexión de bisagra' (*hinge-bending*) a grande escala, similares aos que se encontran na hexoquinase. As dúas proteínas do dominio están separadas por unha fenda e unidas por dúas hélices alfa. Aínda que a unión de cada un dos substratos orixina o cambio conformacional, só a unión de ambos os dous substratos á vez produce o peche do dominio, o que dá lugar á transferencia do grupo fosfato. O metal bivalente axuda aos ligandos do encima a apantallar as cargas negativas dos grupos fosfato unidos, o que permite que se poida producir o ataque nucleofílico; esta estabilización de carga é unha característica típica da reacción da fosfotransferase. Teorízase que o ión podería ademais facilitar o peche do dominio cando a PGK se uniu aos dous substratos. Despois, no caso da reacción que se realiza en dirección glicolítica, o fosfato beta do ADP inicia un ataque nucleofílico sobre o fosfato unido ao carbono 1 do 1,3-BPG nunha reacción de substitución SN2. A Lys219 do encima guía o grupo fosfato ao substrato.

A PGK pasa por un estado de transición estabilizado na carga que está favorecido polo arranxo do substrato enlazado no encima pechado porque no estado de transición os tres oxíxenos do fosfato están estabilizados por ligandos, mentres que no estado enlazado inicial só o estaban dous oxíxenos.

Na vía glicolítica, a 1,3-BPG é o doante de fosfato e ten un potencial de transferencia de fosforilo alto. A transferencia do grupo fosfato catalizada pola PGK desde a 1,3-BPG ao ADP para render ATP está impulsada pola enerxía da reacción de oxidación do carbono do paso glicolítico anterior, no que o gliceraldehido 3-fosfato se convertera en 3-fosfoglicerato.

## Regulación 
O encima actívase polas baixas concentracións de varios anións multivalentes, como o pirofosfato, sulfato, fosfato, e citrato. As altas concentracións de MgATP e 3-PG activan a PGK, mentres que o Mg2+ a altas concentracións inhibe non competitivamente o encima.

A PGK mostra unha ampla especificidade cos nucleótidos substratos. A súa actividade é inhibida polos salicilatos, que parecen imitar aos nucleótidos substratos do encima.

O ateigamento macromolecular incrementa a actividade da PGK tanto en simulacións por computador coma en medios *in vitro* que simulan o interior da célula; como resultado do ateigamento molecular, o encima faise máis activo encimaticamente e máis compacto. Como é un trazo ligado ao X, exprésase xeralmente de forma completa en machos, os cales teñen só un cromosoma X, mentres que a femias afectadas son xeralmente asintomáticas. A PGK é o único encima da vía glicolítica codificado por un xene ligado ao X. No caso da anemia hemolítica, a deficiencia de PGK dáse nos eritrocitos. Actualmente, non existe un tratamento definitivo para a deficiencia de PGK.

A sobreexpresión de PGK1 foi asociada co cancro gástrico e observouse que incrementa a capacidade invasiva das células cancerosas gástricas *in vitro*. O encima é segregado polas células do tumor e participa no proceso anxioxénico, o que dá lugar á liberación de anxiostatina e á inhibición do crecemento dos vasos sanguíneos no tumor.

## Isoencimas humanos 
## Notas 
## Véxase tamén 
### Ligazóns externas 
* MeshName Phosphoglycerate+kinase
* Ilustración en arizona.edu
*Este artigo incorpora texto en dominio público procedente de Pfam e InterPro IPR001576*