La bisfosfoglicerato mutasa ( EC 5.4.2.4, BPGM) es una enzima expresada en eritrocitos y células placentarias . [2] Es responsable de la síntesis catalítica de 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG) a partir de 1,3-bisfosfoglicerato . La BPGM también tiene una función de mutasa y una de fosfatasa , pero estas son mucho menos activas, en contraste con su prima glucolítica, la fosfoglicerato mutasa (PGM), que favorece estas dos funciones, pero también puede catalizar la síntesis de 2,3-BPG en menor medida.
Debido a que la función principal de la bisfosfoglicerato mutasa es la síntesis de 2,3-BPG, esta enzima se encuentra solo en eritrocitos y células placentarias . [2] En la glucólisis , convertir 1,3-BPG a 2,3-BPG sería muy ineficiente, ya que solo agrega otro paso innecesario. Dado que la función principal de 2,3-BPG es cambiar el equilibrio de la hemoglobina hacia el estado desoxirribonucleico, su producción realmente solo es útil en las células que contienen hemoglobina: eritrocitos y células placentarias.
El 1,3-BPG se forma como intermediario en la glucólisis . Luego, la BPGM lo toma y lo convierte en 2,3-BPG, que cumple una función importante en el transporte de oxígeno . El 2,3-BPG se une con alta afinidad a la hemoglobina, lo que provoca un cambio conformacional que da como resultado la liberación de oxígeno. Los tejidos locales pueden entonces recoger el oxígeno libre. Esto también es importante en la placenta, donde la sangre fetal y materna están tan cerca. Cuando la placenta produce 2,3-BPG, se libera una gran cantidad de oxígeno de la hemoglobina materna cercana, que luego puede disociarse y unirse con la hemoglobina fetal, que tiene una afinidad mucho menor por el 2,3-BPG. [2]
El BPGM es un dímero compuesto por dos subunidades proteicas idénticas, cada una con su propio sitio activo. Cada subunidad consta de seis cadenas β, β AF, y diez hélices α, α 1–10. La dimerización se produce a lo largo de las caras de β C y α 3 de ambos monómeros. [1] El BPGM es aproximadamente un 50% idéntico a su homólogo PGM, y los principales residuos del sitio activo se conservan en casi todos los PGM y BPGM. [1]
![Representación en 2D de todos los residuos en el sitio activo que ayudan a mantener el sustrato en la posición adecuada para la mutación.[3]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Coordination_in_Active_site.png/1280px-Coordination_in_Active_site.png)
![Mecanismo de conversión de 1-3BPG a 2-3 BPG.[3]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Mechanism_of_1-3BPG_to_2-3BPG.png/1280px-Mechanism_of_1-3BPG_to_2-3BPG.png)
1,3-BPG se une al sitio activo , lo que provoca un cambio conformacional , en el que la hendidura alrededor del sitio activo se cierra sobre el sustrato , bloqueándolo firmemente en su lugar. [3] 1,3-BPG forma una gran cantidad de enlaces de hidrógeno con los residuos circundantes, muchos de los cuales están cargados positivamente, lo que restringe severamente su movilidad. Su rigidez sugiere una asociación impulsada muy entálpicamente. Los cambios conformacionales hacen que His 11 gire, parcialmente ayudado por el enlace de hidrógeno con His 188 . His 11 se pone en línea con el grupo fosfato y luego pasa por un mecanismo S N 2 en el que His 11 es el nucleófilo que ataca al grupo fosfato. [3] El grupo hidroxi 2' luego ataca el fosfato y lo elimina de His 11 , creando así 2,3-BPG.