Metabolon - Metabolon
Em bioquímica , um metabólon é um complexo estrutural-funcional temporário formado entre enzimas sequenciais de uma via metabólica , mantidas juntas tanto por interações não covalentes quanto por elementos estruturais da célula, como proteínas integrais de membrana e proteínas do citoesqueleto .
A formação de metabólons permite que o produto intermediário de uma enzima seja passado (canalizado) diretamente para o local ativo da próxima enzima consecutiva da via metabólica. O ciclo do ácido cítrico é um exemplo de metabólon que facilita a canalização do substrato. Outro exemplo é a via de síntese da dhurrina no sorgo, na qual as enzimas se reúnem como um metabólon nas membranas lipídicas. Durante o funcionamento dos metabólons, a quantidade de água necessária para hidratar as enzimas é reduzida e a atividade enzimática é aumentada.
História
O conceito de complexos celulares estruturais-metabólicos foi concebido pela primeira vez em 1970 por AM Kuzin da Academia de Ciências da URSS e adotado em 1972 por Paul A. Srere da Universidade do Texas para as enzimas do ciclo do ácido cítrico . Esta hipótese foi bem aceita na ex-URSS e posteriormente desenvolvida para o complexo de enzimas glicolíticas (via Embden-Meyerhof-Parnas) por BI Kurganov e AE Lyubarev. Em meados da década de 1970, o grupo de FM Clarke da University of Queensland , Austrália, também trabalhou no conceito. O nome “metabolon” foi proposto pela primeira vez em 1985 por Paul Srere durante uma palestra em Debrecen, Hungria.
O caso da síntese de ácidos graxos
Em Chaetomium thermophilum , um complexo de um metabólon existe entre a ácido graxo sintase e uma MDa carboxilase, e foi observado usando cross-linking químico acoplado a espectrometria de massa e visualizado por microscopia crioeletrônica . O metabólon de síntese de ácidos graxos em C. thermophilum é altamente flexível e, embora uma estrutura de alta resolução da sintase de ácidos graxos fosse possível, o metabólon era altamente flexível, dificultando a determinação da estrutura de alta resolução.
Exemplos
Vias metabólicas em que ocorre a formação de metabólons | |||||
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Via metabólica | Eventos que apoiam a formação do metabólon | ||||
Biossíntese de DNA | A, B, C, E, F | ||||
Biossíntese de RNA | A, B, C, E, F | ||||
Biossíntese de proteínas | A, B, C, D, E | ||||
Biossíntese de glicogênio | C, E | ||||
Biossíntese de pirimidina | A, C, D, F | ||||
Biossíntese de purina | A, E | ||||
Biossíntese de lipídios | A, B, C, H | ||||
Biossíntese de esteróides | A, C, E | ||||
Metabolismo de aminoácidos | A, B, D, H | ||||
Glicolise | A, B, C, D, I | ||||
Ciclo do ácido cítrico | B, C, D, E, G | ||||
Oxidação de ácidos graxos | A, B, C, D | ||||
Cadeia de transporte de elétrons | C, I | ||||
Biossíntese de antibióticos | A, E | ||||
Ciclo da uréia | B, D | ||||
degradação de cAMP | A, D, E | ||||
A - Canalização, B - Interações proteína-proteína específica, C - Proteína específica - interação de membrana, D - Efeitos cinéticos, E - Complexos multienzimáticos identificados, F - Provas genéticas, G - Sistemas operativos modelados, H - Proteínas multifuncionais identificadas, I - Provas físico-químicas. |