- Hexoquinasa
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Hexoquinasa Otros nombres Enzima glicolítica, hexokinasa cerebral HUGO 4922 Símbolo HK1 Símbolos alt. HXK1; HK1-tc Datos genéticos Código de gen HK1 Tipo de gen Gen Codificante Locus Cr. 10 q22 Estructura/Función proteica Tamaño ~920 (aminoácidos) Peso molecular ~102,000 (Da) Tipo de proteína Transferasa : Quinasa Productos alternativos 5 isoformas Información adicional Tipo de célula Músculo, Cerebro, Hígado Localización subcelular Citosol Ruta(s) Glucólisis
Gluconeogénesis
Metabolismo de: Fructosa, Manosa, Galactosa, Almidón, Sacarosa, Aminoazúcares
Síntesis de estreptomicinaInteracciones moleculares Puede estar asociada con una porina de la membrana mitocondrial externa. (VDAC1) Datos enzimáticos Actividad catalítica Transferencia de un grupo fosfato a una D-hexosa, gastando ATP Cofactor(es) Mg2+, en forma de MgATP2- Regulación enzimática 
Glc6P (HK2, HK3)Datos biotecnológicos/médicos Enfermedades Anemia Hemolítica Bases de datos Números de accesión M75126 Número EC 2.7.1.1 Entrez 3098 OMIM 142600 PDB 1QHA RefSeq NM_000188 UniProt P19367 Hexoquinasa 2 
Hexoquinasa 2, humanaOtros nombres Hexoquinasa-2 (músculo) HUGO 4923 Símbolo HK2 Símbolos alt. HKII, HXK2, DKFZp686M1669 Datos genéticos Código de gen HK2 Tipo de gen Gen Codificante Locus Cr. 2 p13 Estructura/Función proteica Tamaño 917 (aminoácidos) Peso molecular 102380 (Da) Bases de datos Número EC 2.7.1.1 Entrez 3099 OMIM 601125 RefSeq NM_000189 UniProt P52789 Hexoquinasa 3 (Leucocito) Otros nombres ATP:D-hexosa 6-fosfotransferasa HUGO 4925 Símbolo HK3 Símbolos alt. HXK3; HKIII Datos genéticos Código de gen HK3 Tipo de gen Gen Codificante Locus Cr. 5 q35.2 Estructura/Función proteica Tamaño 923 (aminoácidos) Peso molecular 98919 (Da) Bases de datos Número EC 2.7.1.1 Entrez 3101 OMIM 142570 RefSeq NM_002115 UniProt P52790 Hexoquinasa 4 
Glucokinasa humana. La flecha muestra el sitio activo con una molécula de glucosa.Otros nombres Glucoquinasa HUGO 4195 Símbolo GCK Símbolos alt. GK, GLK, HHF3, HK4, HKIV, HXKP, MODY2 Datos genéticos Código de gen GCK Tipo de gen Gen Codificante Locus Cr. 7 p15 Estructura/Función proteica Tamaño ~465 (aminoácidos) Peso molecular ~52100 (Da) Productos alternativos 3 isoformas. La isoforma 1 se da en el páncreas, y las otras dos, se expresan en el hígado. Bases de datos Número EC 2.7.1.1 Entrez 2645 OMIM 138079 RefSeq NM_000162 UniProt P35557 Las hexoquinasas (EC 2.7.1.1) son un grupo de enzimas del tipo quinasa, que pueden transferir un grupo fosfato desde una molécula de "alta energía" a otra, que actuará como aceptora de este fosfato, denominada sustrato. Ésta transferencia se denomina fosforilación.
Por otra parte, el prefijo hexo indica que esta enzima puede fosforilar a cualquier hexosa (un monosacárido -azúcar- como la glucosa o fructosa), por tanto, es una enzima de baja especificidad.
Su rol en la célula es variado, sin embargo se encuentra asociada mayormente al metabolismo celular, y específicamente, el rol de mayor importancia se encuentra en la glucólisis, dónde esta enzima fosforila a una molécula de glucosa, a partir de ATP, con lo cual se inicia la vía principal de metabolismo de azúcares, esto es, el camino principal por dónde los seres vivos obtienen energía a partir de éstos compuestos.
Como se encuentra asociada a la glucólisis, esta enzima está presente en prácticamente la totalidad de seres vivos del planeta, y es por esto que posee formas y tamaños muy diversos, un remanente de la larga historia evolutiva de ésta enzima.
Contenido
Estructura
Catálisis
Sitio activo
Reacción General
La reacción general de esta familia es la siguiente:
En la Glucólisis
Hexoquinasa en los seres vivos
Véase también: Anexo:Familia de HexoquinasasIsoformas
Hexoquinasa 1
Originalmente se separaron 4 isoformas mediante cromatografía de intercambio iónico[1] y por electroforesis.[2] La quinta isoforma (HKI-td) fue caracterizada en el año 2000.[3] Las 5 isoformas mostradas son producidas por splicing alternativo. La mayor diferencia se muestra en el extremo N-terminal o extremo 5', ya que ésta parte de la proteína se relaciona con la regulación de su función, mientras que la actividad catalítica está asociada a su extremo C-terminal o extremo 3'.[4] Éstas isoformas son las que se encuentran en los seres humanos.[5]
Isoforma 1 (HKI)
Esta es la isoforma ubicua (presente en todas las células). Su extremo 5' incluye un exón que genera un extremo N-terminal con un dominio de unión de porina (PBD). Éste dominio permite la asociación a la membrana mitocondrial.[6]
Isoforma 2 (HKI-R)
HKI-R codifica para una isoforma específica de eritrocitos. Ésta variante carece del dominio PBD, y por lo tanto, se localiza en el citoplasma. Ésta isoforma posee un exón en el extremo 5', que le otorga la especificidad a eritrocitos, y que codifica para un extremo N-terminal diferente.[7]
Isoforma 3 y 4 (HKI-ta/tb)
La isoforma 3 (HKI-ta) y la isoforma 4 (HKI-tb) poseen 4 exones en el extremo 5', que son específicos para testis(tejido testicular) y que codifican para un extremo N-terminal propio de éstas isoformas y carecen del dominio PBD. La única diferencia entre ellas, es que la isoforma 4 posee un fragmento adicional de 54 nucleótidos.[8] [9]
Isoforma 5 (HKI-td)
Al igual que las isoformas 3 y 4, posee los exones específicos de tejidos testicular, e incluye el fragmento adicional de 54 nucleótidos, al igual que la isoforma 4. Ésta isoforma posee un extremo N-terminal específico y también carece del dominio PBD, por lo que se encuentra en el citosol.[10]
Hexoquinasa 2
La hexoquinasa 2 se encuentra de forma predominante en el músculo esquelético. Se localiza en la membrana externa de la mitocondria. La expresión de este gen está modulada por la insulina. Estudios en Mus musculus (ratón) sugiere que está involucrada en un incremento de la glucólisis en células cancerígenas.[11] [12]
Hexoquinasa 3
La HK3 se encuentra en los leucocitos, y es una enzima alostérica, modulada negativamente por su producto Hexosa-6-fosfato.
Hexoquinasa 4
Isoforma 1
Esta variante codifica la isoforma que se expresa específicamente en las células beta de los islotes pancreáticos. La especificidad es otorgada por el primer exón, que posee un 5'-UTR único. Esta isoforma posee un extremo N-terminal particular, y el resto de la proteína es idéntica a las otras dos isoformas.[13]
Isoforma 2
Ésta variante es la principal isoforma expresada en el hígado. El primer exon de ésta le otorga la especificidad hepática. Sin embargo, carece de un segundo exón específico para el hígado, que si se encuentra en la isoforma 3. Se diferencia de las demás sólo en su extremo N-terminal.[14]
Isoforma 3
Ésta variante es específica del hígado, lo cual es dado por su primer exón, común para las isoformas 2 y 3. Es el segundo exón único para esta isoforma. Se diferencia de las demás sólo en su extremo N-terminal.[15]
Dominios Conservados
Regulación
El factor regulador clave es la concentración de producto final (glucosa 6-fosfato), regulación alostérica. necesita del cofactor Mg++ y ATP para su funcionamiento.
Enfermedades asociadas
Referencias
- ↑ González, C. et. al. Multiple molecular forms of ATP:hexose 6-phosphotransferase from rat liver. Biochem. Biophys. Res. Commun. 16:347 -352 (1964)
- ↑ Katzen, H. M. y Schimke, R. T. Multiple forms of hexokinase in the rat: Tissue distribution, age dependency, and properties. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 54:1218 -1225 (1965)
- ↑ Andreoni F. et al. Structure of the 5′ region of the human hexokinase type I (HKI) gene and identification of an additional testis-specific HKI mRNA. Biochim Biophys Acta 1493(1-2):19-26. (Sept, 2000)
- ↑ Magnanai M, et. al. A recombinant human 'mini'-hexokinase is catalytically active and regulated by hexose 6-phosphates. J. Biochem 285:193–199 (1992) PMID 1637300
- ↑ Comentarios sobre HK1 en Uniprot
- ↑ HKI
- ↑ HKI-R
- ↑ HKI-ta
- ↑ HKI-tb
- ↑ HKI-td
- ↑ HK2 en Pubmed
- ↑ Mathupala,S.P.; Rempel,A. y Pedersen,P.L. Glucose catabolism in cancer cells. Isolation, sequence, and activity of the promoter for type II hexokinase. J. Biol. Chem. 270(28): 16918-16925 (1995) PMID 7622509
- ↑ GCK isoforma 1
- ↑ GCK isoforma 2
- ↑ GCK isoforma 3
Categorías:- Genes del cromosoma 10
- Genes del cromosoma 2
- Genes del cromosoma 5
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