Glutamina sintetase

glutamato—amoníaco ligase
Sitio activo entre dous monómeros da glutamina sintetase de Salmonella typhimurium. Os sitios de unión de catións están en amarelo e laranxa; o ADP está en rosa; fosfinotricina en azul.[1]
Identificadores
Número EC	6.3.1.2
Número CAS	9023-70-5
Bases de datos
IntEnz	vista de IntEnz
BRENDA	entrada de BRENDA
ExPASy	vista de NiceZyme
KEGG	entrada de KEGG
MetaCyc	vía metabólica
PRIAM	perfil
Estruturas PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Gene Ontology	AmiGO / EGO
Procura PMC artigos PubMed artigos NCBI Protein procura

Glutamina sintetase, dominio catalítico
Encima glutamina sintetase de 12 subunidades de Salmonella typhimurium.[2]
Identificadores
Símbolo	Gln-synt_C
Pfam	PF00120
Pfam clan	CL0286
InterPro	IPR008146
PROSITE	PDOC00162
SCOPe	2gls / SUPFAM
Estruturas proteicas dispoñibles: Pfam   estruturas / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum resumo de estruturas PDB 1f1h, 1f52, 1fpy, 1hto, 1lgr, 2bvc, 2gls, 2qc8, 2ojw

A glutamina sintetase (GS) (EC 6.3.1.2)^[3] é un encima que xoga un papel esencial no metabolismo do nitróxeno catalizando a condensación do glutamato e o amoníaco para formar glutamina:

Glutamato + ATP + NH₃ → Glutamina + ADP + fosfato

A glutamina sintetase usa o amoníaco producido pola redución de nitratos, degradación de aminoácidos e fotorrespiración.^[4] O grupo amida do glutamato é unha fonte de nitróxeno para a síntese de metabolitos da vía da glutamina.^[5]

Outras reaccións poden ter lugar tamén por medio da glutamina sintetase. A competición entre o ión amonio e a auga, as súas afinidades de unión e a concentración de ión amonio inflúen na síntese e na hidrólise de glutamina. A glutamina fórmase se un ión amonio ataca o intermediario acil-fosfato, mentres que se volve a formar glutamato se a auga ataca o intermediario.^[6][7] O ión amonio únese máis fortemente que a auga á glutamina sintetase debido ás forzas electrostáticas entre o catión e o peto cargado negativamente.^[4] Outra posible reacción é pola unión de NH₂OH á glutamina sintetase, en vez de NH₄+, o cal rende γ-glutamilhidroxamato.^[6][7]

1. ↑ PDB 1FPY; Gill HS, Eisenberg D (febreiro 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 (outubro de 1989). "Refined atomic model of glutamine synthetase at 3.5 A resolution". J. Biol. Chem. 264 (30): 17681–90. PMID 2572586. doi:10.2210/pdb2gls/pdb. 
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. PMID 2900091. doi:10.1101/sqb.1987.052.01.055. 
4. ↑ ^{4,0 4,1} Liaw SH, Kuo I, Eisenberg D (novembro de 1995). "Discovery of the ammonium substrate site on glutamine synthetase, a third cation binding site". Protein Sci. 4 (11): 2358–65. PMC 2143006. PMID 8563633. doi:10.1002/pro.5560041114. 
5. ↑ Liaw SH, Pan C, Eisenberg D (xuño de 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. Bibcode:1993PNAS...90.4996L. PMC 46640. PMID 8099447. doi:10.1073/pnas.90.11.4996. 
6. ↑ ^{6,0 6,1} Eisenberg D, Gill HS, Pfluegl GM, Rotstein SH (marzo de 2000). "Structure-function relationships of glutamine synthetases". Biochim Biophys Acta 1477 (1–2): 122–45. PMID 10708854. doi:10.1016/S0167-4838(99)00270-8. 
7. ↑ ^{7,0 7,1} Liaw SH, Eisenberg D (xaneiro de 1994). "Structural model for the reaction mechanism of glutamine synthetase, based on five crystal structures of enzyme-substrate complexes". Biochemistry 33 (3): 675–81. PMID 7904828. doi:10.1021/bi00169a007.