Zahra_zha.docx

Richard N. Trelease dan Diane C. Doman

glyoxysomes (Gbr. 10). Pembentukan PEP dari oxaloacetate dikatalisis oleh PEP carboxykinase [EC 4.1.1.49] sebagai berikut:

ATP + oxaloacetate

ADP + CO2 + PEP

Ini adalah satu-satunya langkah dekarboksilasi di seluruh urutan dari asam lemak ke karbohidrat. PEP yang dihasilkan kemudian diubah menjadi fruktosa-1,6-bifosfat dengan pembalikan glikolisis. Cytosolic fructose-1,6-biphosphatase [EC 3.1.3.11] mengeliminasi fase fosfofruktokinase ireversibel [EC 2.7.1.56] untuk memberikan fruktosa 6-fosfat yang selanjutnya dimetabolisme menjadi sukrosa.

D-fruktosa-1,6-bifosfat

+ H20

D-fruktosa-6-fosfat

+ H3PO4

Telah ditunjukkan, baik dalam kacang jarak (Kobr dan Beevers, 1971) dan dalam sumsum (Cucurbita pepo) (Thomas dan ap Rees, 1972a) bahwa glikolisis terjadi selama glukoneogenesis pasca-generasi. Di sumsum, kapasitas untuk glikolisis sebenarnya meningkat selama pertumbuhan postgerminative. Pengaturan apa yang memungkinkan dua jalur yang berlawanan untuk beroperasi secara simal pada jaringan yang sama? Jelas, mekanisme kontrol diperlukan untuk mencegah siklus sia-sia. Dua mekanisme untuk regulasi telah disarankan: (i) peraturan kompartemen atau (ii) pengaturan aktivitas enzim oleh produk yang bertindak sebagai efektor.

Nishimura dan Reevers (1979) menyelidiki kompartmentasi enzim-enzim ini dalam plastida dan sitosol dalam endosperm biji jarak yang dikecambahkan. Mereka menyimpulkan bahwa aktivitas beberapa enzim plastid terlalu rendah untuk memperhitungkan tingkat glukoneogenesis in vivo, sedangkan mereka yang berada di sitosol cukup memadai. Selanjutnya, PEP carboxykinase, sintase sukrosa fosfat [EC 2.4.1.14] dan sukrosa sintase [EC 2.4.1.13], yang mengkatalisis tahap pertama dan terakhir dalam konversi oksaloasetat menjadi sukrosa, hanya ditemukan di sitosol. Di sumsum, aktivitas carboxykinase PEP tidak terkait dengan fraksi organel tertentu (Leegood dan ap Rees, 1978a). Nakayama (1978) mempelajari lokalisasi subseluler dari kinase piruvat [EC 2.7.1.40] dan fosfofruktokinase pada endosperm dari biji jarak yang dikecambahkan dan menemukan setidaknya 85% aktivitas enzim-enzim ini adalah sitosol. Bukti yang tersedia dengan demikian menunjukkan bahwa glukoneogenesis dan sebagian besar glikolisis terjadi bersama di sitosol. Mengingat kurangnya regulasi kompartemen reaksi ini harus diatur oleh proporsi kinetik dari enzim itu sendiri.

Peraturan reaksi metabolik dapat dicapai melalui kontrol aktivitas enzim oleh faktor termasuk substrat dan konsentrasi produksi, kofaktor konser, metabolit lainnya, dan oleh perubahan jumlah atau konsentrasi enzim. Faktor terakhir biasanya disebut sebagai kontrol 'eoarse' sebagai kebalikan

dari kontrol 'halus' yang dibawa, misalnya, oleh aktivasi atau penghambatan oleh perantara metabolik. Phosphoenolpyruvate carboxykinase dan fructose-1,6-bisphosphatase telah terbukti berada di bawah kontrol kasar di sumsum (Thomas dan ap Rees, 1972a), 1972b; Leegood dan ap Rees, 1978a) dan dalam biji jarak. Kobr dan Beevers (1971) mengidentifikasi fosfofruktokinase dan piruvat kinase sebagai titik utama kontrol glikolisis selama glukoneogenesis pada endosperma biji jarak. Peraturan kinase piruvat akan diperlukan untuk mengakui operasi simultan dari reaksi yang melibatkan pembentukan PEP dan kerusakan. Tampaknya kemungkinan bahwa kinase piruvat dalam jaringan biji minyak adalah subjek toninhibition oleh ATP, sitrat dan malat (Turner dan Turner, 1980). Peningkatan yang signifikan dalam konsentrasi ATP terjadi selama glukoneogenesis pada endosperma biji jarak (kobr dan Beevers, 1971) dan sitrat dan malat adalah komponen siklus glioksilat. Peraturan fosfofruktokinase juga akan diperlukan untuk mencegah siklus sia-sia antara fruktosa-6-fosfat dan fruktosa-1,6-bifosfat. Sangat mungkin bahwa ini juga dapat dicapai dengan kontrol yang baik. Kobr dan Beevers (1971) menemukan peningkatan yang ditandai dalam kandungan PEP dan gliserat-3-fosfat, keduanya merupakan inhibitor fosofruktokinase yang poten. Peningkatan penghambatan fosfofruktokinase oleh zat-zat ini kemungkinan akan mengalami peningkatan sinergis oleh ATP, dan mungkin sitrat (Turner dan Turner, 1980).

Setelah menetapkan bahwa reaksi yang dikatalisis oleh fosfofruktokinase, piruvat karboksilase [EC 6.4.1.1], fruktosa-1,6-bifosffat dan carboxykinase PEP adalah reaksi non-ekuilibrium, Leegood dan ap Rees (1978b) berusaha untuk mengidentifikasi reaksi mana yang bersifat regulasi. Bukti bahwa reaksi non-ekuilibrium dapat diberikan melalui demonstrasi yang, in vivo, konsentrasi substratnya berubah pada arah yang berlawanan dengan arah fluks ketika yang terakhir bervariasi. Untuk mengurangi glukoneogenesis, Leegood dan ap Rees memasok asam 3-mercaptopicolonic ke kotiledon bibit sumsum berumur 5 hari. Zat ini telah terbukti mengurangi penggabungan asetat menjadi gula dengan menghambat carboxykinase PEP (Leegood dan ap Rees, 1978a). Perawatan ini menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam jumlah fruktosa-1,6-fosfosfat dan oksaloasetat, yang menunjukkan bahwa reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh fruktosa-1,6-bisphosphatase dan PEP carboxykinase mungkin bersifat regulasi. Meskipun berbagai macam metabolit telah diteliti, tidak ada parameter regulasi yang ditemukan untuk carboxykinase PEP di sumsum tulang, sedangkan sifatsifat tersebut