Aldolasa

Aldolasa
La aldolasa es una proteína, llamada enzima, que ayuda a descomponer ciertos azúcares en energía y se encuentra en cantidades altas en el tejido muscular.
La aldolasa (EC 4.1.2.13) es una enzima que participa en la glucólisis. La aldolasa cataliza la escisión de la fructosa-1,6-bisfosfatoen dos triosas, dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3-fosfato.4D-fructosa-1,6-bisfosfato  dihidroxiacetona fosfato + D-gliceraldehído-3-fosfato
También cataliza la rotura reversible de la fructosa-1-fosfato en gliceraldehído y dihidroxiacetona fosfato.
D-fructosa-1-fosfato  dihidroxiacetona fosfato + D-gliceraldehído
En el ser humano se conocen tres isozimas de la aldolasa (aldolasa A, aldolasa B y aldolasa C) codificadas por tres genes diferentes y que se expresan de forma diferentedurante el desarrollo. Pequeñas diferencias en la estructura de las isozimas resultan en diferentes actividades sobre los dos sustratos: fructosa-1,6-bisfosfato y fructosa-1-fosfato. La aldolasa B no exhibe preferencia sobre los sustratos y, por tanto, cataliza ambas reacciones. En cambio las aldolasas A y C prefieren la fructosa-1,6-bisfosfato.
Estructura
La aldolasa B es una enzimahomotetramérica compuesta de cuatro subunidades de peso molecular 36 kDa con simetría 222 local. Cada subunidad contiene un barril α/β de 8 filamentos que contiene la Lys-229 que es el residuo que forma la base Schiff necesaria para la catálisis.
A pesar de que la mayoría de la estructura de la enzima aldolasa está conservada en las tres isozimas, se han identificado cuatro regiones que son altamentevariables entre las tres isozimas. A estas regiones se les ha denominado como regiones específicas de la isozimas (ISR1-4). Se cree que estas regiones proporcionan a las isozimas sus especificidades y diferencias estructurales. Las ISRs 1-3 se encuentran todas en el exon 3 del gen de la aldolasa B. La ISR 4 es la más variable de las cuatro y se encuentra en la región C-terminal final de la proteína.Las ISRs 1-3 se encuentran predominantemente en la superficie de la enzima y no coinciden con el sitio activo, indicando que las ISRs pueden cambiar la especificidad por el sustrato o causar las interacciones de la región C-terminal con el sitio activo. Una teoría reciente sugiere que las ISRs pueden permitir diferentes dinámicas conformacionales de la enzima aldolasa que influyen en suespecificidad.
Fisiología
La aldolasa B juega un papel crucial en el metabolismo de los carbohidratos ya que cataliza una de las principales etapas de la glucólisis y gluconeogénesis. También juega un papel importante en el metabolismo de la fructosa que se produce principalmente en el hígado, corteza adrenal y mucosa del intestino delgado. Cuando la fructosa es absorbida, es fosforilada porla fructokinasa para formar fructosa-1-fosfato. La aldolasa B entonces cataliza la rotura de la fructosa-1-fosfato en gliceraldehído y dihidroxiacetona fosfato. El gliceraldehído es fosforilado por la triosa kinasa para formar gliceraldehído-3-fosfato. Tanto la dihidroxiacetona como el gliceraldehído-3-fosfato pueden ser usados en la glicólisis y gluconeogénesis, es decir, pueden ser modificadas para convertirseen glucosa o en piruvato.
A pesar de que el mecanismo de regulación de la aldolasa B es desconocido, se ha encontrado que un incremento en los carbohidratos proveniente de la dieta y un decremento en la concentración de glucagón provocan un incremento en la transcripción del gen ALDOB.
Patología
Las mutaciones genéticas que provocan defectos en aldolasa B resultan en una condición llamadaintolerancia hereditaria a la fructosa (HFI). Debido a la pérdida de aldolasa B funcional, los organismos con HFI no pueden procesar adecuadamente fructosa-1-fosfato produciendo la acumulación de este metabolito en los tejidos del cuerpo. Además de ser tóxico para los tejidos celulares, altos niveles en fructosa-1-fosfato atrapan el fosfato en una forma no usable y, por tanto, no es devuelto a...