Isomerasas

Isomerasas

Catalizan reagrupamientos dentro de la misma molécula, sea isomeración óptica, geométrica, funcional, de posición, etc. Entre ellas se encuentran interconversiones cis-trans y aldosa-cetosa. Las isomerasas que catalizan la inversión en atomos de carbonos asimétricos son epimerasas o racemasas (figura 10.8). Las mutasas catalizan la transferencia intramolecular de un grupo tal como el fosforilo. La transferencia puede ser directa pero puede implicar un enzima fosforilado como intermedio. La fosfoglicerato mutasa cataliza la conversión del 2-fosfoglicerato en 3-fofoclicerato (figura 10.9).A pesar de ser (aparentemente) enzimas monosubstrato, muchas veces las reacciones catalizadas por estas enzimas son muy complicadas.

Catalizan la interconversión de isómeros:

A B

Figura 10.8

Ejemplos de reacciones catalizadas por una epimerasa y una racemasa



FIGURA 10.9

INTERCONVERSION DEL 2- Y 3-FOSFOGLICERATO

M. Devlin Thomas, BIOQUIMICA,cuarta edición, ENZIMAS: CLASIFICACION, CINETICA Y CONTROL,Pag.418. Editorial REVERTE, S.A. España

Reacciones en las que participa (se indica la ruta metabólica):

Tabla 1.

Precursor/es Enzima / Proceso Producto/s Ciclo

Gliceraldehído - 3 - fosfato Isomerasa Dihidroxiacetona fosfato Ruta 13: Ciclo fosfogliceraldehído - glicina

Dihidroxiacetona fosfato

Isomerasa Gliceraldehído - 3 - fosfato

Ruta 13: Ciclo fosfogliceraldehído - glicina

Ribulosa

Isomerasa Ribosa

Ruta 19: Ciclo glucógeno, glucosa y ribosa

Ribosa

Isomerasa Ribulosa

Ruta 19: Ciclo glucógeno, glucosa y ribosa

Glucosa 6 - P

Isomerasa Fructosa 6 - P

Ruta 19: Ciclo glucógeno, glucosa y ribosa

Fructosa 6 - P

Isomerasa Glucosa 6 - P

Ruta 19: Ciclo glucógeno, glucosa y ribosa

Isopentil difosfato

Isomerasa Dimetilalilpirofosfato

Ruta 16: Biosíntesis del ácido graso - geranilpirofosfato

Maleil acetoacético

Isomerasa Succinil acetoacetato

Ruta 4: Ciclo tirosina - arginina

Metilmalonil CoA

Isomerasa Succinil CoA

Ruta 15: b - oxidación

Gliceraldehído - 3 - fosfato

Isomerasa Dihidroxiacetona fosfato

Ruta 19: Ciclo glucógeno, glucosa y ribosa

Dimetilalilpirofosfato

Isomerasa Isopentil difosfato

Ruta 16: Biosíntesis del ácido graso - geranilpirofosfato

Succinil acetoacetato

Isomerasa Maleil acetoacético

Ruta 4: Ciclo tirosina - arginina

Dihidroxiacetona fosfato

Isomerasa Gliceraldehído - 3 - fosfato

Ruta 19: Ciclo glucógeno, glucosa y ribosa

Clase de enzima Isomerasa

Tipo de enzimas que catalizan cambios geométricos, ópticos o estructurales de una molécula. Las diferentes subclases son:

1. Racemasas y epimerasas

2. Isomerasas cis-trans

3. Oxidoreductasas intramoleculares

4. Transferasas intramoleculares (mutasas)

5. Liasas intramoleculares

6. Otras isomerasas

Algunas reacciones enzimáticas catalizadas por isomerasas

(a) Subgrupo 1: Racemasas y epimerasas

El subgrupo 5.1 contiene las racemasas y las epimerasas, que catalizan la inversión de configuración en un carbono asimétrico. Son importantes las que actúan sobre aminoácidos y sobre monosacáridos o sus UDP-derivados.

Alanina racemasa. Presentamos esta reacción como ejemplo de los aminoácidos racemasas. Requiere piridoxal fosfato como cofactor. Es una enzima importante en el metabolismo bacteriano, en el que la D-alanina es necesaria en la síntesis del peptidoglicano.

Fig. 1

(b) Subgrupo 2: Isomerasas cis-trans

En el subgrupo 2 encontramos enzimas que catalizan isomerizaciones cis-trans en torno a un doble enlace.

Retinal isomerasa. Cataliza la isomerización de todo-trans-retinal a 11-cis-retinal. Tiene, por esa razón, una gran importancia en el proceso visual, ya que éste consiste en la absorción de un fotón por el isómero 11-cis para dar lugar al todo-trans. La retinal somerasa regenera la molécula receptora.

(c) Subgrupo 3: Oxidorreductasas intramoleculares

Las oxidorreductasas intramoleculares constituyen el subgrupo 3; tienen importancia, por ejemplo, las enzimas que interconvierten aldosas en cetosas, o que transfieren dobles enlaces entre carbonos de la misma molécula.

Glucosa-6-fosfato isomerasa (fosfoglucosa isomerasa, fosfohexosa isomerasa) Esuna enzima de la vía glicolítica encargado de la interconversión entre glucosa-6-fosfato y fructosa-6-fosfato. Es un homodímero. Las formas mutantes de esta enzima son causa de anemias hemolíticas.

Fig. 2

(d) Subgrupo 4: Transferasas intramoleculares (mutasas)

El subgrupo 4 contiene a las transferasas intramoleculares; genéricamente reciben el nombre de mutasas. Catalizan la transferencia de un determinado grupo de una parte a otra de la misma molécula.

Bisfosfoglicerato mutasa. Cataliza la conversión de 1,3-bisfosfoglicerato en 2,3 bisfosfoglicerato. La reacción tiene lugar de manera que la enzima es en primer lugar fosforilada por 1,3 bisfosfoglicerato para dar fosfoenzima y 3-fosfoglicerato; en una segunda fase, este último es refosforilado en la posición 2. El bisfosfoglicerato es un importante efector alostérico de la hemoglobina, que da lugar a una disminución en la afinidad de ésta por el oxígeno. La ausencia de esta enzima es causa de anemias hemolíticas.

Fig. 3

(e) Subgrupo 5: Otras isomerasas

DNA topoisomerasa. Esta enzima cataliza la interconversión entre distintos isómeros topológicos del DNA, por ejemplo, la relajación de un superenrollamiento negativo. A diferencia de la siguiente, no requiere ATP. Participa en multitud

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