Citrate Synthase คืออะไร?

เอนไซม์ซิเตรตซิเตรต synthase กระตุ้นขั้นตอนแรกในกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ที่เรียกว่าวัฏจักรกรดซิตริกกระบวนการนี้เกิดขึ้นในเซลล์สัตว์พืชและแบคทีเรียส่วนใหญ่ผลิตพลังงานเซลลูลาร์ตลอดชีวิตในรูปแบบของโมเลกุลที่เรียกว่า ATPขั้นตอนแรกของปฏิกิริยาลูกโซ่นี้ใช้ผลิตภัณฑ์ของการเผาผลาญน้ำตาลเพื่อผลิตสารที่เรียกว่าซิเตรตซึ่งจะถูกประมวลผลต่อไปเพื่อให้พลังงานเช่นเดียวกับเอนไซม์จำนวนมากซิเตรตซิเตรตจะต้องผูกกับโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงก่อนที่จะมีการใช้งานทางเคมี

ซิเตรตซินเทสผลิตในเกือบทุกประเภทเซลล์มันเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เริ่มต้นขั้นตอนแรกของปฏิกิริยาการเผาผลาญพื้นฐานที่เรียกว่าวัฏจักรกรดซิตริกหรือวัฏจักร Krebs ซึ่งเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่ต้องใช้ออกซิเจนสำหรับการเผาผลาญวงจรกรดซิตริกผลิต ATP ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ใช้ในการเติมเชื้อเพลิงกระบวนการพื้นฐานของเซลล์ที่มีชีวิตเช่นการหายใจและการสืบพันธุ์Citrate synthase เป็นเอนไซม์ตัวแรกในห่วงโซ่ยาวของตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับวัฏจักร Krebs และปริมาณที่ผลิตควบคุมอัตราที่รอบทั้งหมดสามารถดำเนินการได้

เช่นเดียวกับเอนไซม์ทั้งหมดซิเตรตซิเตรตมีโครงสร้างโปรตีนเฉพาะที่ช่วยให้สามารถกระตุ้นปฏิกิริยามันมีอยู่ในร่างกายในสองสถานะที่แยกจากกันตามโครงสร้างหรือรูปร่าง: ความหลากหลายที่ใช้งานและไม่ได้ใช้งานในระหว่าง glycolysis น้ำตาลกลูโคสที่ได้มาจากอาหารได้รับการเผาผลาญเป็นสารเคมีต่าง ๆ รวมถึงโมเลกุลสองโมเลกุลของอะซิเตทที่ช่วยเริ่มวงจร Krebsเมื่อถูกผูกไว้ด้วยโมเลกุลของ oxaloacetate citrate synthase จะเปลี่ยนโครงสร้างและเปิดภูมิภาคบนพื้นผิวที่ acetyl-CoA ผูก

กลไกของซิเตรต synthase จำเป็นต้องมีการเปิดใช้งานซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมันผูกกับสารประกอบที่เรียกว่าสารตั้งต้นในกรณีนี้ oxaloacetate ในกระบวนการที่เรียกว่าพอดีเหนี่ยวนำโครงสร้างที่ไม่ได้ใช้งานของซิเตรต synthase เรียกว่ารูปแบบเปิดเช่นเดียวกับโปรตีนอื่น ๆ เอนไซม์นี้ประกอบด้วยโมเลกุลของกรดอะมิโนจำนวนมากเมื่อมันผูกกับ oxaloacetate รูปร่างจะเปลี่ยนไปเนื่องจากกรดอะมิโนบางชนิดเชื่อมโยงเข้าด้วยกันปิดและสร้างวงกลมชนิดรอบ ๆ พื้นผิวรูปแบบปิดนี้เป็นรูปร่างการเปิดใช้งานที่ช่วยให้วัฏจักรกรดซิตริกดำเนินการต่อไป

เมื่อเอนไซม์ถูกผูกไว้กับ acetyl-CoA มันจะติดส่วนหนึ่งของโมเลกุล acetyl กับ oxaloacetate ในขณะเดียวกันก็ถอดส่วน COA ทางเคมีส่วนที่ถ่ายโอนซึ่งเป็นโมเลกุลอะซิเตทที่มีคาร์บอนสองตัวจะถูกผูกไว้กับ oxaloacetate สังเคราะห์สารประกอบหกคาร์บอนใหม่ที่เรียกว่าซิเตรตปฏิกิริยานี้ช่วยให้อะตอมของคาร์บอนในสารประกอบถูกเคลื่อนย้ายไปตามวัฏจักรกรดซิตริกในโมเลกุลที่สามารถขนส่งได้ง่ายซึ่งพวกเขาจะมีส่วนร่วมในชุดของการเปลี่ยนแปลงเมตาบอลิซึมซึ่งเซลล์สร้าง ATP มากขึ้น