Isoenzimas Glucolisis, Gluconeogenesis Y Glucogenolisis
Páginas: 12 (2870 palabras)
Publicado: 4 de noviembre de 2012
Glucólisis.
La glucólisis, es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula.
Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.
El tipo de glucólisis más común y más conocidaes la vía de Embden-Meyerhof, explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof. El término puede incluir vías alternativas, como la vía de Entner-Doudoroff. No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es la vía inicial del catabolismo(degradación) de carbohidratos.
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Sin embargo, a pesar de que algunas de las enzimas de laglucólisis tienen varias isoformas (Tabla 1)
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Hexocinasa (HK)
La HK tiene cuatro isoenzimas (Tabla 1, la reacción que cataliza se indica en la Fig. 2). HKI, HKII y HKIII tienen un peso molecular de 100 kDa y la glucocinasa (HKIV) un peso de 50 kDa; la diferencia entre las isoenzimas es su afinidad (Km) por la glucosa (HKIII >HKI > HKII>HKIV), que va de 0.003 hasta 5 mM. La actividad de lasisoenzimas I-III es regulada por la concentración de la glucosa 6-fosfato (G6P) que ejerce mientras que la HKIV es insensible a esta inhibición.
La sobre-expresión de la HKII ocurre en la mayoría de los tumores, en tanto que en tumores cerebrales se encuentra preferentemente la HKI.
Con el incremento en la actividad de ambas isoenzimas de la HK se propicia un aumento en la velocidad de laglucólisis en las células tumorales, debido a que ejercen un control significativo sobre esta vía.
Otra característica que comparten las dos enzimas es que pueden unirse a la membrana externa mitocondrial, a través de un segmento de 15 aminoácidos hidrofóbicos del extremo amino terminal. La asociación de la HK es preferentemente con el canal dependiente de voltaje (VDAC); a través de esta unión sepuede impedir la salida del citocromo c mediado por Bax y Bid (proteínas pro-apoptóticas) con lo cual la célula tumoral se protege contra la apoptosis.
Hexosa fosfato isomerasa (HPI)
Esta enzima es un homodímero con dos subunidades de 63-kDa de la cual no se conocen isoenzimas. La HPI (también conocida como AMF, autocrine motility factor) además de participar en la glucólisis, puedepromover la migración, la proliferación celular y la metástasis. Es factible que esta sea la razón por la cual la hipoxia1 incrementa la expresión de esta enzima y se encuentre elevada en los tumores.
Fosfofructocinasa tipo I (PFKI)
La PFKI es un homo-heterotetrámero con un peso aproximado de 380 kDa, con tres isoenzimas. La PFK-M que se encuentra en el músculo, la PFK- L que se localiza en elhígado y la PFK-P o C que se encuentra preferentemente en las plaquetas. La combinación de las tres isoenzimas se encuentra en el resto de los tejidos. La PFK-M tiene mayor afinidad por la fructosa 6-fosfato (F6P) (K0.5 = 0.6-2 mM) y es menos sensible a la inhibición inducida por el ATP; la PKF-L es menos susceptible a la inhibición por el citrato (Ki aparente = 0.18 mM); la PFK-P es la isoenzima quetiene la afinidad más baja por F6P (K0.5=1.4-4 mM) y es la más susceptible al efecto inhibitorio del citrato (Ki aparente = 0.08 mM) (17). Consecuentemente, resulta comprensible que en los tumores las isoenzimas PFK- L y PFK-M sean las que se expresan preferentemente, por su baja sensibilidad a sus inhibidores fisiológicos (aunque el HIF-1 solo afecta la expresión de la PFK-L). Por lo que en lascélulas tumorales la PFK se mantiene muy activa contribuyendo así al incremento de la glucólisis.
Además, cabe señalar que en las células tumorales se mantienen niveles elevados de la fructosa 2,6 bifosfato (F2-6BP), el activador mas potente que se conoce de la PFK tipo I (aspecto abordado en la sección de la PFKII) y que reduce significativamente el efecto inhibitorio del ATP y el citrato....
La glucólisis, es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula.
Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.
El tipo de glucólisis más común y más conocidaes la vía de Embden-Meyerhof, explicada inicialmente por Gustav Embden y Otto Meyerhof. El término puede incluir vías alternativas, como la vía de Entner-Doudoroff. No obstante, glucólisis se usa con frecuencia como sinónimo de la vía de Embden-Meyerhof. Es la vía inicial del catabolismo(degradación) de carbohidratos.
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Sin embargo, a pesar de que algunas de las enzimas de laglucólisis tienen varias isoformas (Tabla 1)
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Hexocinasa (HK)
La HK tiene cuatro isoenzimas (Tabla 1, la reacción que cataliza se indica en la Fig. 2). HKI, HKII y HKIII tienen un peso molecular de 100 kDa y la glucocinasa (HKIV) un peso de 50 kDa; la diferencia entre las isoenzimas es su afinidad (Km) por la glucosa (HKIII >HKI > HKII>HKIV), que va de 0.003 hasta 5 mM. La actividad de lasisoenzimas I-III es regulada por la concentración de la glucosa 6-fosfato (G6P) que ejerce mientras que la HKIV es insensible a esta inhibición.
La sobre-expresión de la HKII ocurre en la mayoría de los tumores, en tanto que en tumores cerebrales se encuentra preferentemente la HKI.
Con el incremento en la actividad de ambas isoenzimas de la HK se propicia un aumento en la velocidad de laglucólisis en las células tumorales, debido a que ejercen un control significativo sobre esta vía.
Otra característica que comparten las dos enzimas es que pueden unirse a la membrana externa mitocondrial, a través de un segmento de 15 aminoácidos hidrofóbicos del extremo amino terminal. La asociación de la HK es preferentemente con el canal dependiente de voltaje (VDAC); a través de esta unión sepuede impedir la salida del citocromo c mediado por Bax y Bid (proteínas pro-apoptóticas) con lo cual la célula tumoral se protege contra la apoptosis.
Hexosa fosfato isomerasa (HPI)
Esta enzima es un homodímero con dos subunidades de 63-kDa de la cual no se conocen isoenzimas. La HPI (también conocida como AMF, autocrine motility factor) además de participar en la glucólisis, puedepromover la migración, la proliferación celular y la metástasis. Es factible que esta sea la razón por la cual la hipoxia1 incrementa la expresión de esta enzima y se encuentre elevada en los tumores.
Fosfofructocinasa tipo I (PFKI)
La PFKI es un homo-heterotetrámero con un peso aproximado de 380 kDa, con tres isoenzimas. La PFK-M que se encuentra en el músculo, la PFK- L que se localiza en elhígado y la PFK-P o C que se encuentra preferentemente en las plaquetas. La combinación de las tres isoenzimas se encuentra en el resto de los tejidos. La PFK-M tiene mayor afinidad por la fructosa 6-fosfato (F6P) (K0.5 = 0.6-2 mM) y es menos sensible a la inhibición inducida por el ATP; la PKF-L es menos susceptible a la inhibición por el citrato (Ki aparente = 0.18 mM); la PFK-P es la isoenzima quetiene la afinidad más baja por F6P (K0.5=1.4-4 mM) y es la más susceptible al efecto inhibitorio del citrato (Ki aparente = 0.08 mM) (17). Consecuentemente, resulta comprensible que en los tumores las isoenzimas PFK- L y PFK-M sean las que se expresan preferentemente, por su baja sensibilidad a sus inhibidores fisiológicos (aunque el HIF-1 solo afecta la expresión de la PFK-L). Por lo que en lascélulas tumorales la PFK se mantiene muy activa contribuyendo así al incremento de la glucólisis.
Además, cabe señalar que en las células tumorales se mantienen niveles elevados de la fructosa 2,6 bifosfato (F2-6BP), el activador mas potente que se conoce de la PFK tipo I (aspecto abordado en la sección de la PFKII) y que reduce significativamente el efecto inhibitorio del ATP y el citrato....
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