En biología molecular, la acetato quinasa ( EC 2.7.2.1), que se encuentra predominantemente en microorganismos, facilita la producción de acetil-CoA al fosforilar acetato en presencia de ATP y un catión divalente . Los ácidos grasos de cadena corta (SCFA) desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono y pueden ser utilizados como fuente de carbono y energía por las bacterias. La propionato quinasa de Salmonella typhimurium ( St TdcD) cataliza la transferencia reversible del γ-fosfato de ATP a propionato durante la degradación de l-treonina a propionato. El análisis cinético reveló que St TdcD posee una amplia especificidad de ligando y podría ser activada por varios SCFA (propionato>acetato≈butirato), nucleótidos (ATP≈GTP>CTP≈TTP; dATP>dGTP>dCTP) e iones metálicos (Mg 2+ ≈Mn 2+ >Co 2+ ). La inhibición de St TdcD por intermediarios del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), como citrato, succinato, α-cetoglutarato y malato, sugiere que la enzima podría estar bajo una regulación de retroalimentación plausible. Las estructuras cristalinas de St TdcD unida a PO 4 (fosfato), AMP, ATP, Ap4 (tetrafosfato de adenosina), GMP, GDP, GTP, CMP y CTP revelaron que la unión del nucleótido involucra principalmente interacciones hidrofóbicas con la fracción base y podría explicar la amplia especificidad bioquímica observada entre la enzima y los nucleótidos. Los estudios de modelado y mutagénesis dirigida al sitio sugieren que Ala88 es un residuo importante involucrado en la determinación de la tasa de catálisis con sustratos de SCFA. Las simulaciones de dinámica molecular en formas monoméricas y diméricas de St TdcD revelaron estados abiertos y cerrados plausibles, y también sugirieron el papel de la dimerización en la estabilización del segmento 235-290 involucrado en interacciones interfaciales y unión de ligando. La observación de una molécula de etilenglicol unida suficientemente cerca del γ-fosfato en complejos St TdcD con nucleótidos trifosfato apoya la transferencia directa de fosforilo en línea. [1] [2] La enzima es importante en el proceso de glucólisis , y los niveles de enzima aumentan en presencia de exceso de glucosa . Se ha demostrado que el crecimiento de un mutante bacteriano que carece de acetato quinasa es inhibido por la glucosa, lo que sugiere que la enzima está involucrada en la excreción del exceso de carbohidratos . [1] Una enzima relacionada, la butirato quinasa , facilita la formación de butiril-CoA al fosforilar el butirato en presencia de ATP para formar fosfato de butirilo . [2]
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