La fosfoenolpiruvato carboxicinasa ( PEPCK ) es una enzima de la familia de las liasas que se utiliza en la vía metabólica de la gluconeogénesis . Convierte el oxalacetato en fosfoenolpiruvato y dióxido de carbono . [1] [2] [3]
En humanos hay dos isoformas de PEPCK; una forma citosólica (SwissProt P35558) y una isoforma mitocondrial (SwissProt Q16822) que tienen una identidad de secuencia del 63,4 %. La forma citosólica es importante en la gluconeogénesis. Sin embargo, existe un mecanismo de transporte conocido para mover la PEP de la mitocondria al citosol, utilizando proteínas de transporte de membrana específicas. [4] [5] [6] [7] [8] El transporte de PEP a través de la membrana mitocondrial interna involucra la proteína transportadora de tricarboxilato mitocondrial y, en menor medida, el transportador de nucleótidos de adenina . También se ha planteado la posibilidad de un transportador de PEP/piruvato. [9]
Las estructuras de rayos X de PEPCK proporcionan información sobre la estructura y el mecanismo de la actividad enzimática de PEPCK. La isoforma mitocondrial de hígado de pollo PEPCK complejada con Mn 2+ , Mn 2+ - fosfoenolpiruvato (PEP) y Mn 2+ -GDP proporciona información sobre su estructura y cómo esta enzima cataliza reacciones. [10] Delbaere et al. (2004) resolvieron PEPCK en E. coli y encontraron el sitio activo entre un dominio C-terminal y un dominio N-terminal . Se observó que el sitio activo se cerraba tras la rotación de estos dominios. [11]
Los grupos fosforilo se transfieren durante la acción de PEPCK, lo que probablemente se ve facilitado por la conformación eclipsada de los grupos fosforilo cuando el ATP se une a PEPCK. [11]
Dado que la formación eclipsada es de alta energía, la transferencia de grupos fosforilo tiene una energía de activación reducida , lo que significa que los grupos se transferirán más fácilmente. Es probable que esta transferencia ocurra a través de un mecanismo similar al desplazamiento SN2 . [11]
La transcripción del gen PEPCK ocurre en muchas especies, y la secuencia de aminoácidos de PEPCK es distinta para cada especie.