Glutamina sintetasa

Glutamato-amonio ligasa
Centro activo entre dos monómeros de glutamina sintetasa de la Salmonella typhimurium. Los sitios de unión de los cationes están en amarillo y naranja, el ADP está en rosa y la fosfinotricina está en azul.[1]​
Estructuras disponibles
PDB	Estructuras enzimáticas RCSB PDB, PDBe, PDBsum
Identificadores
Identificadores externos	Bases de datos de enzimas IntEnz: entrada en IntEnz BRENDA: entrada en BRENDA ExPASy: NiceZime view KEGG: entrada en KEEG PRIAM: perfil PRIAM ExplorEnz: entrada en ExplorEnz MetaCyc: vía metabólica
Número EC	6.3.1.2
Número CAS	9023-70-5
Ontología génica Actividad enzimática AmiGO / EGO
Ortólogos
Especies	Humano Ratón
PubMed (Búsqueda)	[1]
PMC (Búsqueda)	[2]
v t e
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Glutamina sintetasa, dominio catabólico
12 subunidades enzimáticas de la glutamina sintetasa de la Salmonella typhimurium.[2]​
Identificadores
Símbolo	Gln-synt_C
Pfam	PF00120
InterPro	IPR008146
PROSITE	PDOC00162
SCOP	2gls
Estructuras PDB disponibles: 1f1h , 1f52 , 1fpy , 1hto , 1lgr , 2bvc , 2gls , 2qc8 , 2ojw
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La glutamina sintetasa(GS) (EC 6.3.1.2)^[3]​ es una enzima que tiene un papel esencial en el metabolismo del nitrógeno, catalizando la condensación del glutamato y el amoníaco para formar glutamina:

Glutamato + ATP + NH₃ → Glutamina + ADP + fosfato

La glutamina sintetasa utiliza amoníaco producido por la reducción del nitrato, la degradación de aminoácidos y la fosforilación.^[4]​ El grupo amino del glutamato es una fuente de nitrógeno para la síntesis de metabolitos provisionales de glutamina.^[5]​

También puede haber otro tipo de reacciones vía GS. La formación e hidrólisis del glutamato se ven influidas por la competición entre los iones de amonio y el agua, su afinidad y la concentración de iones de amonio. Se forma la glutamina si un ion de amonio ataca un intermediario de acetil-fosfato, mientras que el glutamato se rehace si el agua ataca el intermediario.^[6]​^[7]​ Los iones de amonio crean uniones más fuertes con la GS que el agua por las cargas electroestáticas entre un catión y un bolsillo cargado negativamente.^[4]​ Otra posible reacción es que el NH2OH se una a la GS en lugar del NH4+ y ceda γ-glutamilhidroxamato.^[6]​^[7]​

1. ↑ PDB 1FPY

   Gill HS, Eisenberg D (febrero de 2001). «The crystal structure of phosphinothricin in the active site of glutamine synthetase illuminates the mechanism of enzymatic inhibition». Biochemistry 40 (7): 1903-12. PMID 11329256. doi:10.1021/bi002438h. 

2. ↑ PDB 2GLS

   Yamashita MM, Almassy RJ, Janson CA, Cascio D, Eisenberg D (octubre de 1989). «Refined atomic model of glutamine synthetase at 3.5 A resolution». J. Biol. Chem. 264 (30): 17681-90. PMID 2572586. 

3. ↑ "Eisenberg D, Almassy RJ, Janson CA, Chapman MS, Suh SW, Cascio D, Smith WW (1987). "Some evolutionary relationships of the primary biological catalysts glutamine synthetase and RuBisCO".Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 52: 483–90. PMID2900091
4. ↑ ^{a b} "Liaw SH, Kuo I, Eisenberg D (Nov 1995)." "Discovery of the ammonium substrate site on glutamine synthetase, a third cation binding site". Protein Sci. 4 (11): 2358–65 doi:10.1002/pro.5560041114. PMC 2143006. PMID 8563633.
5. ↑ "Liaw SH, Pan C, Eisenberg D (Jun 1993)". "Feedback inhibition of fully unadenylylated glutamine synthetase from Salmonella typhimurium by glycine, alanine, and serine". Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 (11):4996–5000. doi:10.1073/pnas.90.11.4996. PMC 46640. PMID 8099447.
6. ↑ ^{a b} "Eisenberg D, Gill HS, Pfluegl GM, Rotstein SH (Mar 2000). "Structure-function relationships of glutamine synthetases". Biochim Biophys Acta. 1477(1-2):122–45. doi:10.1016/S0167-4838(99)00270-8. PMID10708854.
7. ↑ ^{a b} Liaw SH, Eisenberg D (Jan 1994). "Structural model for the reaction mechanism of glutamine synthetase, based on five crystal structures of enzyme-substrate complexes". Biochemistry 33 (3):675–81. doi:10.1021/bi00169a007.. PMID 7904828.