Glucosio-6-fosfato isomerasi

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
glucosio-6-fosfato isomerasi
Modello tridimensionale dell'enzima
Struttura tridimensionale della glucosio-6-fosfato isomerasi di coniglio [1]
Numero EC 5.3.1.9
Classe Isomerasi
Nome sistematico
D-glucosio-6-fosfato aldoso-ketoso-isomerasi
Altri nomi
fosfoesoso isomerasi; fosfoesomutasi; esosofosfato isomerasi; glucosio fosfato isomerasi; fattore autocrino di motilità
Banche dati BRENDA, EXPASY, GTD, KEGG, PDB
Fonte: IUBMB

La glucosio-6-fosfato isomerasi (o fosfoglucosio isomerasi) è un enzima appartenente alla classe delle isomerasi. Catalizza la reazione all'equilibrio di conversione del glucosio 6-fosfato in fruttosio 6-fosfato:

D-glucosio 6-fosfato <=> D-fruttosio 6-fosfato

L'enzima viene codificato dal gene GPI localizzato sul Cromosoma 19 19q12-13.2 a 39.55-39.58Mb [2].

Funzione[modifica | modifica sorgente]

La proteina ha diverse funzioni sia all'interno che all'esterno della cellula. Nel citoplasma, viene coinvolta nella glicolisi e nella gluconeogenesi, mentre al di fuori della cellula assolve il ruolo di fattore neurotrofico per i neuroni spinali e sensoriali. Difetti nel gene GPI sono la causa principale di una forma di anemia emolitica e di deficit enzimatico e danni neurologici anche incompatibili con la vita [3].

La reazione più importante nella quale viene coinvolto l'enzima è la catalisi dell'isomerizzazione o modificazione geometrica del fosfoglucoso o glucosio-1-fosfato (G1P) a fruttosio-1-fosfato (F1P), durante la prima fase della glicolisi. Questa trasformazione comporta il passaggio dalla forma piranosica (G1P) a quella furanosica (F1P), aumentando così la tensione all'interno della molecola e facilitando quindi la divisione della stessa in seguito a nuova fosforilazione.

Marcatore tumorale[modifica | modifica sorgente]

La glucosio-6-fosfato isomerasi viene anche secreta da alcune cellule tumorali, dove però prende il nome di fattore autocrino di motilità [4] agisce stimolando il processo di metastasi [5].

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Jeffery, C.J., Bahnson, B.J., Chien, W., Ringe, D., Petsko, G.A., Crystal structure of rabbit phosphoglucose isomerase, a glycolytic enzyme that moonlights as neuroleukin, autocrine motility factor, and differentiation mediator. in Biochemistry, nº 39, 2000, pp. 955-964, PMID 10653639.
  2. ^ Sequenza
  3. ^ Entrez Gene: GPI glucose phosphate isomerase.
  4. ^ Dobashi Y, Watanabe H, Sato Y, et al., Differential expression and pathological significance of autocrine motility factor/glucose-6-phosphate isomerase expression in human lung carcinomas in J. Pathol., vol. 210, nº 4, dicembre 2006, pp. 431–40, DOI:10.1002/path.2069, PMID 17029220.
  5. ^ Watanabe H, Takehana K, Date M, Shinozaki T, Raz A, Tumor cell autocrine motility factor is the neuroleukin/phosphohexose isomerase polypeptide in Cancer Res., vol. 56, nº 13, 1º luglio 1996, pp. 2960–3, PMID 8674049.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • (EN) Baich, A., Wolfe, R.G. and Reithel, F.J. The enzymes of mammary gland. I. Isolation of phosphoglucose isomerase. J. Biol. Chem. 235 (1960) 3130–3133. Entrez PubMed 13685918
  • (EN) Nakagawa, Y. and Noltmann, E.A. Isolation of crystalline phosphoglucose isomerase from brewers' yeast. J. Biol. Chem. 240 (1965) 1877–1881. Entrez PubMed 14299604
  • (EN) Noltmann, E. and Bruns, F.H. Reindarstellung und Eigenschaften von Phosphoglucose-isomerase aus Hefe. Biochem. Z. 331 (1959) 436–445.
  • (EN) Noltmann, E.A. Isolation of crystalline phosphoglucose isomerase from rabbit muscle. J. Biol. Chem. 239 (1964) 1545–1550.
  • (EN) Ramasarma, T. and Giri, K.V. Phosphoglucose isomerase of green gram (Phaseolus radiatus). Arch. Biochem. Biophys. 62 (1956) 91–96. Entrez PubMed 13314642
  • (EN) Tsuboi, K.K., Estrada, J. and Hudson, P.B. Enzymes of the human erythrocytes. IV. Phosphoglucose isomerase, purification and properties. J. Biol. Chem. 231 (1958) 19–29.
  • Kugler W, Lakomek M, Glucose-6-phosphate isomerase deficiency. in Baillieres Best Pract. Res. Clin. Haematol., vol. 13, nº 1, 2000, pp. 89–101, PMID 10916680.
  • Walker JI, Faik P, Morgan MJ, Characterization of the 5' end of the gene for human glucose phosphate isomerase (GPI). in Genomics, vol. 7, nº 4, 1990, pp. 638–43, DOI:10.1016/0888-7543(90)90212-D, PMID 2387591.
  • Brownstein BH, Silverman GA, Little RD, et al., Isolation of single-copy human genes from a library of yeast artificial chromosome clones. in Science, vol. 244, nº 4910, 1989, pp. 1348–51, DOI:10.1126/science.2544027, PMID 2544027.
  • Mizrachi Y, Neurotrophic activity of monomeric glucophosphoisomerase was blocked by human immunodeficiency virus (HIV-1) and peptides from HIV-1 envelope glycoprotein. in J. Neurosci. Res., vol. 23, nº 2, 1989, pp. 217–24, DOI:10.1002/jnr.490230212, PMID 2547084.
  • Gurney ME, Apatoff BR, Spear GT, et al., Neuroleukin: a lymphokine product of lectin-stimulated T cells. in Science, vol. 234, nº 4776, 1986, pp. 574–81, DOI:10.1126/science.3020690, PMID 3020690.
  • Faik P, Walker JI, Redmill AA, Morgan MJ, Mouse glucose-6-phosphate isomerase and neuroleukin have identical 3' sequences. in Nature, vol. 332, nº 6163, 1988, pp. 455–7, DOI:10.1038/332455a0, PMID 3352745.
  • Zanella A, Izzo C, Rebulla P, et al., The first stable variant of erythrocyte glucose-phosphate isomerase associated with severe hemolytic anemia. in Am. J. Hematol., vol. 9, nº 1, 1981, pp. 1–11, DOI:10.1002/ajh.2830090102, PMID 7435496.
  • Faik P, Walker JI, Morgan MJ, Identification of a novel tandemly repeated sequence present in an intron of the glucose phosphate isomerase (GPI) gene in mouse and man. in Genomics, vol. 21, nº 1, 1994, pp. 122–7, DOI:10.1006/geno.1994.1233, PMID 7545951.
  • Xu W, Beutler E, The characterization of gene mutations for human glucose phosphate isomerase deficiency associated with chronic hemolytic anemia. in J. Clin. Invest., vol. 94, nº 6, 1995, pp. 2326–9, DOI:10.1172/JCI117597, PMC 330061, PMID 7989588.
  • Walker JI, Layton DM, Bellingham AJ, et al., DNA sequence abnormalities in human glucose 6-phosphate isomerase deficiency. in Hum. Mol. Genet., vol. 2, nº 3, 1993, pp. 327–9, DOI:10.1093/hmg/2.3.327, PMID 8499925.
  • Xu W, Lee P, Beutler E, Human glucose phosphate isomerase: exon mapping and gene structure. in Genomics, vol. 29, nº 3, 1996, pp. 732–9, DOI:10.1006/geno.1995.9944, PMID 8575767.
  • Baronciani L, Zanella A, Bianchi P, et al., Study of the molecular defects in glucose phosphate isomerase-deficient patients affected by chronic hemolytic anemia. in Blood, vol. 88, nº 6, 1996, pp. 2306–10, PMID 8822952.
  • Kanno H, Fujii H, Hirono A, et al., Molecular analysis of glucose phosphate isomerase deficiency associated with hereditary hemolytic anemia. in Blood, vol. 88, nº 6, 1996, pp. 2321–5, PMID 8822954.
  • Beutler E, West C, Britton HA, et al., Glucosephosphate isomerase (GPI) deficiency mutations associated with hereditary nonspherocytic hemolytic anemia (HNSHA). in Blood Cells Mol. Dis., vol. 23, nº 3, 1998, pp. 402–9, DOI:10.1006/bcmd.1997.0157, PMID 9446754.
  • Kanno H, Fujii H, Miwa S, Expression and enzymatic characterization of human glucose phosphate isomerase (GPI) variants accounting for GPI deficiency. in Blood Cells Mol. Dis., vol. 24, nº 1, 1998, pp. 54–61, DOI:10.1006/bcmd.1998.0170, PMID 9616041.
  • Kugler W, Breme K, Laspe P, et al., Molecular basis of neurological dysfunction coupled with haemolytic anaemia in human glucose-6-phosphate isomerase (GPI) deficiency. in Hum. Genet., vol. 103, nº 4, 1998, pp. 450–4, DOI:10.1007/s004390050849, PMID 9856489.
  • Belyaeva OV, Balanovsky OP, Ashworth LK, et al., Fine mapping of a polymorphic CA repeat marker on human chromosome 19 and its use in population studies. in Gene, vol. 230, nº 2, 1999, pp. 259–66, DOI:10.1016/S0378-1119(99)00056-6, PMID 10216265.
  • Yakirevich E, Naot Y, Cloning of a glucose phosphate isomerase/neuroleukin-like sperm antigen involved in sperm agglutination. in Biol. Reprod., vol. 62, nº 4, 2000, pp. 1016–23, DOI:10.1095/biolreprod62.4.1016, PMID 10727272.
  • Haga A, Niinaka Y, Raz A, Phosphohexose isomerase/autocrine motility factor/neuroleukin/maturation factor is a multifunctional phosphoprotein. in Biochim. Biophys. Acta, vol. 1480, 1-2, 2000, pp. 235–44, PMID 11004567.