|
| image = Enolase 2ONE wpmp.png
| width =
| caption = Dímero de enolase de lévedo.<ref name="pmid9376357">[http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=2ONE PDB 2ONE]; {{citeCita journalpublicación periódica | author = Zhang E, Brewer JM, Minor W, Carreira LA, Lebioda L | title = Mechanism of enolase: the crystal structure of asymmetric dimer enolase-2-phospho-D-glycerate/enolase-phosphoenolpyruvate at 2.0 A resolution | journal = Biochemistry | volume = 36 | issue = 41 | pages = 12526–34 | year = 1997 | month = October | pmid = 9376357 | doi = 10.1021/bi9712450 | url = }}</ref>
}}
{{Pfam_box
| imaxe = 2XSX.pdb.png
| width =
| lenda = Estrutura cristalina da enolase humana beta dimérica [[ENO3]].<ref name="Vollmar_2010">[http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=2XSX PDB 2XSX]; {{citeCita journalpublicación periódica | author = Vollmar M, Krysztofinska E, Chaikuad A, Krojer T, Cocking R, Vondelft F, Bountra C, Arrowsmith CH, Weigelt J, Edwards A, Yue WW, Oppermann U | journal = To be published | year = 2010 }}</ref>
}}
A '''enolase''', tamén chamada '''fosfopiruvato hidratase''', é un [[metaloencima]] responsable de catalizar a conversión de [[2-fosfoglicerato]] (2-PG) en [[fosfoenolpiruvato]] (PEP) e auga, no noveno e penúltimo paso da [[glicólise]]. A enolase é un encima da clase das [[liase]]s, concretamente das hidroliases, que rompen enlaces carbono-oxíxeno. A enolase pode catalizar tamén a reacción inversa, dependendo de cales sexan as concentracións no ambiente dos [[substrato encimático|substratos]],<ref name=Pancholi>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Pancholi V |title=Multifunctional α-enolase: its role in diseases |journal=Cell Mol Life Sci. |volume=58 |issue=7 |pages=902–20 |year=2001 |month= June|pmid=11497239 |url=http://link.springer.de/link/service/journals/00018/bibs/1058007/10580902.htm |doi=10.1007/PL00000910}}</ref> polo que intervén tamén na [[gliconeoxénese]]. O [[pH]] óptimo para este encima é 6,5.<ref name=Hoorn>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Hoorn RK, Flickweert JP, Staal GE |title=Purification and properties of enolase of human erythroctyes |journal=Int J Biochem |volume=5 |issue= 11–12|pages=845–52 |year=1974 |doi=10.1016/0020-711X(74)90119-0 }}</ref> A enolase está presente en todos os tecidos e organismos que poden facer a glicólise. O encima foi descuberto por Lohmann e [[Otto Fritz Meyerhof|Meyerhof]] en 1934.<ref name="Lohmann_Meyerhof_1934">Lohman K & Meyerhof O (1934) Über die enzymatische umwandlung von phosphoglyzerinsäure in brenztraubensäure und phosphorsäure (Enzymatic transformation of phosphoglyceric acid into pyruvic and phosphoric acid). Biochem Z 273, 60–72.</ref> Nos humanos a deficiencia de ENO1 está ligada a unha [[anemia hemolítica]] hereditaria, mentres que a de ENO3 está ligada a un [[trastorno de almacenamento de glicóxeno]].
== Isoencimas ==
Hai tres subunidades que poden conformar os [[dímero]]s de enolase, chamadas [[alfa-enolase|α]], [[enolase 2|β]], e [[ENO3|γ]], cada unha codificada por un [[xene]] distinto, que poden combinarse para formar cinco [[isoencima]]s diferentes: αα, αβ, αγ, ββ, e γγ.<ref name=Pancholi/><ref name=Peshavaria>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Peshavaria M, Day IN |title=Molecular structure of the human muscle-specific enolase gene (ENO3) |journal=Biochem J. |volume=275 |pages=427–33 |year=1991 |month= April|pmid=1840492 |pmc=1150071 |issue=Pt 2 }}</ref> Deles, os tres seguintes (todos eles homodímeros) son os que máis comunmente se encontran nos tecidos humanos adultos:
* αα ou enolase non neuronal (NNE), que se encontra en diversos tecidos, como os do [[fígado]], [[cerebro]], [[ril]]es, [[bazo]], [[tecido adiposo]]. Tamén chamados [[alfa-enolase|enolase 1]].
* γγ ou enolase específica de neuronas (NSE). Tamén chamada [[enolase 2]].
== Estrutura ==
A enolase ten unha [[masa molecular]] de 82.000-100.000 [[dalton (unidade)|dalton]] dependendo da [[isoforma]] de que se trate.<ref name=Pancholi/><ref name=Hoorn/> Na [[alfa enolase]] humana, as dúas subunidades son [[Antiparalelismo (bioquímica)|antiparalelas]] en canto á súa orientación de modo que o [[Glutamato|Glu]]<sup>20</sup> dunha subunidade forma un [[enlace iónico]] coa [[Arxinina|Arg]]<sup>414</sup> da outra subunidade.<ref name=Pancholi/> Cada subunidade ten dous dominios distintos. O dominio [[N-terminal]] menor consta de tres [[hélice alfa|hélices α]] e catro [[láminas beta|láminas β]].<ref name=Pancholi/><ref name=Peshavaria/> O dominio [[C-terminal]] maior empeza con dúas follas beta β seguidas de dúas hélices α e ramata nun barril composto de follas β e hélices α alternantes dispostas de modo que as follas β queden rodeadas de hélices α.<ref name=Pancholi/><ref name=Peshavaria/> A estrutura globular compacta do encima orixínase polas significativas interaccións hidrofóbicas entre estes dous dominios.
}}
== Mecanismo ==
[[Ficheiro:Enolase mechanism2.png|thumb|500px|Mecanismo da conversión de 2PG en PEP.]]
Usando sondas isotópicas, o mecanismo global proposto para converter o 2-PG en PEP é unha [[E1cb|reacción de eliminación E1cb]] na que está implicado un intermediato [[carbanión]].<ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Dinovo EC, Boyer PD |title=Isotopic probes of the enolase reaction mechanism |journal=J Biol Chem |volume=240 |issue= |pages=4586–93 |year=1971}}</ref> O seguinte mecanismo detallado está baseado en estudos da estrutura cristalina e cinética.<ref name=Pancholi/><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Poyner RR, Laughlin LT, Sowa GA, Reed GH |title=Toward identification of acid/base catalysts in the active site of enolase: comparison of the properties of K345A, E168Q, and E211Q variants |journal=Biochemistry |volume=35 |issue=5 |pages=1692–9 |year=1996 |month= February|pmid=8634301 |doi=10.1021/bi952186y }}</ref><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Reed GH, Poyner RR, Larsen TM, Wedekind JE, Rayment I |title=Structural and mechanistic studies of enolase |journal=Current Opinion in Structural Biology |volume=6 |issue=6 |pages=736–43 |year=1996 |month= December|pmid=8994873 |url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0959-440X(96)80002-9 |doi=10.1016/S0959-440X(96)80002-9}}</ref><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Wedekind JE, Reed GH, Rayment I |title=Octahedral coordination at the high-affinity metal site in enolase: crystallographic analysis of the MgII—enzyme complex from yeast at 1.9 Å resolution |journal=Biochemistry |volume=34 |issue=13 |pages=4325–30 |year=1995 |month= April|pmid=7703246 |doi=10.1021/bi00013a022 }}</ref><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Wedekind JE, Poyner RR, Reed GH, Rayment I |title=Chelation of serine 39 to Mg2+ latches a gate at the active site of enolase: structure of the bis(Mg2+) complex of yeast enolase and the intermediate analog phosphonoacetohydroxamate at 2.1-Å resolution |journal=Biochemistry |volume=33 |issue=31 |pages=9333–42 |year=1994 |month= August|pmid=8049235 |doi=10.1021/bi00197a038 }}</ref><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Larsen TM, Wedekind JE, Rayment I, Reed GH |title=A carboxylate oxygen of the substrate bridges the magnesium ions at the active site of enolase: structure of the yeast enzyme complexed with the equilibrium mixture of 2-phosphoglycerate and phosphoenolpyruvate at 1.8 Å resolution |journal=Biochemistry |volume=35 |issue=14 |pages=4349–58 |year=1996 |month= April|pmid=8605183 |doi=10.1021/bi952859c }}</ref><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Duquerroy S, Camus C, Janin J |title=X-ray structure and catalytic mechanism of lobster enolase |journal=Biochemistry |volume=34 |issue=39 |pages=12513–23 |year=1995 |month= October|pmid=7547999 |doi=10.1021/bi00039a005 }}</ref> Cando o substrato 2-fosfoglicerato se une á α-enolase, o seu grupo [[carboxilo]] coordínase con dous cofactores ións magnesio no sitio activo. Isto estabiliza a carga negativa no oxíxeno desprotonado á vez que incrementa a acidez do hidróxeno alfa. A Lys<sup>345</sup> da enolase desprotona o hidróxeno alfa, e a carga negativa resultante é estabilizada por resonancia co oxíxeno do carboxilato e polos cofactores Mg<sup>2+</sup>. Despois da creación do intermediato carbanión, o OH de C3 é eliminado como auga coa axuda do Glu<sup>211</sup>, e fórmase o PEP.
Adicionalmente, no encima teñen lugar cambios conformacionais que axudan á catálise. Na α-enolase humana, o substrato está rotado na súa posición ao unirse ao encima debido ás interaccións cos dous ións magnesio catalíticos, coa [[Glutamina|Gln]]<sup>167</sup>, e Lys<sup>396</sup>. Os movementos dos bucles [[Serina|Ser]]<sup>36</sup> a His<sup>43</sup>, Ser<sup>158</sup> a [[Glicina|Gly]]<sup>162</sup>, e [[Aspartato|Asp]]<sup>255</sup> a [[Asparaxina|Asn]]<sup>256</sup> permiten que a Ser<sup>39</sup> se coordine co Mg<sup>2+</sup> e bloquee o sitio activo. Ademais de coordinarse cos ións magnesio catalíticos, o pKa do hidróxeno alfa do substrato rebáixase tamén debido á protonación do grupo fosforilo pola acción da His<sup>159</sup> e a súa proximidade á Arg<sup>374</sup>. A Arg<sup>374</sup> tamén causa que a Lys<sup>345</sup> do sitio activo sexa desprotonada, o cal prepara á lisina Lys<sup>345</sup> para que exerza o seu papel no mecanismo.
== Uso diagnóstico ==
En experimentos médicos recentes, medíronse as concentracións de enolase para intentar diagnosticar certas condicións e a súa gravidade. Por exemplo, as concentracións máis altas de enolase no [[líquido cefalorraquídeo]] están máis fortemente correlacionadas co [[astrocitoma]] de grao baixo que as doutros encimas comprobados como a [[aldolase]], [[piruvato quinase]], [[creatina quinase]], e [[lactato deshidroxenase]]).<ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Royds JA, Timperley WR, Taylor CB |title=Levels of enolase and other enzymes in the cerebrospinal fluid as indices of pathological change |journal=J Neurol Neurosurg Psychiatr. |volume=44 |issue=12 |pages=1129–35 |year=1981 |month= December|pmid=7334408 |pmc=491233 |doi=10.1136/jnnp.44.12.1129 }}</ref> O mesmo estudo mostrou que o crecemento tumoral máis rápido se daba en pacientes cos maiores niveis de enolase do líquido cefalorraquídeo.
Identificáronse tamén niveis incrementados de enolase en pacientes que sufriron un [[infarto de miocardio]] recente ou un [[accidente cerebrovascular]]. Inferiuse que os niveis de enolase específica de neuronas do líquido cefalorraquídeo, a enolase específica de neuronas (NSE) do [[soro sanguíneo]], e a creatina quinase (tipo BB) son indicativos para facer o prognóstico de vítimas de parada cardíaca.<ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Roine RO, Somer H, Kaste M, Viinikka L, Karonen SL |title=Neurological outcome after out-of-hospital cardiac arrest. Prediction by cerebrospinal fluid enzyme analysis |journal=Arch Neurol. |volume=46 |issue=7 |pages=753–6 |year=1989 |month= July|pmid=2742544 }}</ref> Outros estudos enfocáronse cara ao valor prognóstico dos valores de NSE en vítimas de accidentes cerebrovasculares.<ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Hay E, Royds JA, Davies-Jones GA, Lewtas NA, Timperley WR, Taylor CB |title=Cerebrospinal fluid enolase in stroke |journal=J Neurol Neurosurg Psychiatr. |volume=47 |issue=7 |pages=724–9 |year=1984 |month= July|pmid=6747647 |pmc=1027902 |doi=10.1136/jnnp.47.7.724 }}</ref>
Os [[autoanticorpo]]s contra a alfa-enolase están asociados coa rara síndrome chamada [[encefalopatía de Hashimoto]].<ref name="pmid15833368">{{citeCita journalpublicación periódica |author=Fujii A, Yoneda M, Ito T, Yamamura O, Satomi S, Higa H, Kimura A, Suzuki M, Yamashita M, Yuasa T, Suzuki H, Kuriyama M |title=Autoantibodies against the amino terminal of alpha-enolase are a useful diagnostic marker of Hashimoto's encephalopathy |journal=[[J. Neuroimmunol.]] |volume=162 |issue=1–2 |pages=130–6 |year=2005 |month=May |pmid=15833368 |doi=10.1016/j.jneuroim.2005.02.004 |url=}}</ref>
== Inhibidores da enolase ==
Sintetizáronse pequenas moléculas [[inhibidor encimático|inhibidoras]] da enolase para usalas como sondas químicas do mecanismo catalítico do encima. A máis potente delas é o fosfonoacetohidroxamato, que na súa forma non protonada ten afinidade polo encima. Ten unha semellanza estrutural co presunto intermediato catalítico que se forma entre o PEP e o 2-PG. Fixéronse intentos de usar este inhibidor como un fármaco anti-[[tripanosoma]], e máis recentemente, como un axente anticancro, especificamente nos glioblastomas que son deficientes en enolase debido á deleción [[homocigoto|homocigótica]] do xene ENO1 como parte do [[locus]] 1p36.
O [[fluoruro]] é un [[inhibición encimática|competidor]] coñecido do substrato da enolase 2-PG. O fluoruro forma parte dun complexo co magnesio e o fosfato, que se une ao sitio activo en lugar do 2-PG.<ref name="Hoorn" /> Beber auga fluorada proporciona un nivel de fluoruro que inhibe a actividade da enolase das [[flora oral|bacterias da boca]] sen causar dano aos humanos. A interrupción da vía glicolítica das bacterias é unha prevención da [[carie]].<ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Centers For Disease Control |title=Populations receiving optimally fluoridated public drinking water—United States, 2000 |journal=MMWR Morb Mortal Wkly Rep. |volume=51 |issue=7 |pages=144–7 |year=2002 |month= February|pmid=11905481 |author1=Centers for Disease Control and Prevention (CDC) }}</ref><ref>{{citeCita journalpublicación periódica |author=Hüther FJ, Psarros N, Duschner H |title=Isolation, characterization, and inhibition kinetics of enolase from Streptococcus rattus FA-1 |journal=Infect Immun. |volume=58 |issue=4 |pages=1043–7 |date=1 April 1990|pmid=2318530 |pmc=258580 |url=http://iai.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=2318530 }}</ref>
== Notas ==
{{Listaref|2}}
== Véxase tamén ==
=== Ligazóns externas ===
* MeshName [http://www.nlm.nih.gov/cgi/mesh/2011/MB_cgi?mode=&term=Enolase Enolase]
[[Categoría:Liases]]
|
