Wat is citraatsynthase?

Het enzymcitraatsynthase katalyseert de eerste stap in een cellulair metabolisch proces dat de citroenzuurcyclus wordt genoemd.Dit proces treedt op in de meerderheid van de dier-, planten- en bacteriecellen, waardoor cellulaire energie voor het leven wordt geproduceerd, in de vorm van een molecuul genaamd ATP.De eerste stap van deze kettingreactie maakt gebruik van de producten van suikermetabolisme om een stof te produceren die citraat wordt genoemd, die vervolgens verder wordt verwerkt om energie op te leveren.Zoals veel enzymen moet citraatsynthase eerst binden aan een specifiek molecuul, het substraat, voordat hij chemisch actief wordt.

Citraatsynthase wordt geproduceerd in bijna elk celtype.Het is de katalysator die de eerste stap initieert van de basismetabolische reactie die bekend staat als de citroenzuurcyclus of de Krebs -cyclus, die optreedt in alle organismen die zuurstof vereisen voor het metabolisme.De citroenzuurcyclus produceert ATP, een molecuul dat wordt gebruikt om de basisprocessen van levende cellen te voeden, zoals ademhaling en reproductie.Citraatsynthase is het eerste enzym in de lange keten van katalysatoren voor de Krebs -cyclus, en de geproduceerde hoeveelheid reguleert de snelheid waarmee de gehele cyclus kan doorgaan.

Net als alle enzymen heeft citraatsynthase een specifieke eiwitstructuur waarmee het reacties kan katalyseren.Het bestaat in het lichaam in twee afzonderlijke toestanden op basis van zijn conformatie of vorm: een actieve en inactieve variëteit.Tijdens glycolyse is de suikerglucose, afgeleid van voedsel, gemetaboliseerd in verschillende chemicaliën, waaronder twee moleculen van acetaat die helpen de Krebs -cyclus te initiëren.Wanneer gebonden door een molecuul oxaloacetaat, verandert citraatsynthase van zijn conformatie en opent een gebied op het oppervlak waaraan de acetyl-CoA bindt.

Het mechanisme van citraatsynthase vereist activering, die optreedt wanneer het bindt aan een verbinding die zijn substraat wordt genoemd, in dit geval oxaloacetaat, in een proces dat een geïnduceerde fit wordt genoemd.De inactieve conformatie van citraatsynthase staat bekend als zijn open vorm.Net als andere eiwitten bestaat dit enzym uit veel moleculen van aminozuren.Wanneer het bindt aan oxaloacetaat, wordt de vorm veranderd omdat bepaalde aminozuren aan elkaar worden gekoppeld, waardoor een soort cirkel rond het substraat wordt gesloten en vormt.Deze gesloten vorm is de activeringsvorm waarmee de citroenzuurcyclus kan doorgaan.

Zodra het enzym gebonden is aan acetyl-CoA, bevestigt het een deel van de acetylmoleculen aan oxaloacetaat, terwijl het tegelijkertijd de COA-sectie chemisch verwijdert.Het overgedragen onderdeel, een acetaatmolecuul met twee koolstofatomen, is vervolgens gebonden aan oxaloacetaat en synthetiseert een nieuwe zes-koolstofverbinding genaamd citraat.Met deze reactie kunnen de koolstofatomen in de verbindingen verder worden verplaatst in de citroenzuurcyclus in een gemakkelijk transportbaar molecuul, waar ze zullen deelnemen aan een reeks metabole transformaties waarmee de cel meer ATP genereert.