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轉酮醇酶

轉酮醇酶transketolase 在戊糖砱酸循環以及光合成的還原型戊糖磷酸循環中起著重要作用的酶。 EC2.2.1.1。廣泛存在於細菌、酵母、菠菜和肝臟中。已獲得結晶。以焦磷酸硫胺素和Mg 為輔基。此酶的作用是把磷酸酮糖上的乙酮醇基(Ketol)轉移給磷酸醛糖,反應式如下:

因為被斷裂的分子,通過結合作用所形成的分子也都帶有乙酮醇基,故稱為轉酮醇酶。 5-磷酸木酮糖,7-磷酸景天庚酮糖,6-磷酸果糖等都是作為乙酮醇基供體在生物化學中起著重要作用的物質,所有醣類都必須具有如圖所示的3位及4位的OH基排列。此外,木酮糖、赤蘚酮糖、羥基丙酮酸等也能作為乙酮醇基供體,但反應性要比上述磷酸化合物低。作為乙醇酮基受體物質有3-磷酸甘油醛、4-磷酸赤蘚糖、5-磷酸核糖和羥乙醛等。除了以羥基丙酮酸作為基質的外。一般來說這些反應都是可逆的。
轉酮醇酶( transketolase , TK )在植物光合作用的卡爾文循環中起著核心作用,它的活性是植物最大光合速率的限制因子,其活性的微小下降即可導致植物生長速度下降、 芳香族氨基酸和苯丙氨酸代謝產物的抑制.由於TK 在植物光合作用中起關鍵性作用,且各種植物的TK 蛋白序列和功能都很相似,因而研究TK 對於提高植​​物光合效率以及研究新型除草劑均有重要意義. TK 首先是在釀酒酵母中被發現, 隨後發現在細菌、 植物和動物中都有存在, 因而, 倍受大家關注.眾多學者先後開展了該基因的生理功能和代謝活性等方面的研究,SCHENK等研究認為, TK 催化2個碳原子單位從磷酸酮糖可逆地轉移到磷酸醛糖上,促進磷酸六碳糖、 五碳糖、 四碳糖和三碳糖之間的可逆轉換.在不同生物中, TK 的底物專一性也不同.隨著細胞生物學的發展, 對TK 也進行了定位研究,FLECHNER和HENKES等認為,動物和真菌的TK定位於細胞質內,植物的TK 則位於植物細胞進行光合作用的葉綠體內或不進行光合作用的質體內成熟的TK 結合在植物葉綠體的內囊體膜上,參與光合作用中碳的固定,在卡爾文循環中起著重要作用.在卡爾文循環中, TK 主要催化三磷酸甘油醛和六磷酸果糖反應產生五磷酸木糖和四磷酸赤癬糖,促進三磷酸甘油醛和七磷酸景天庚酮糖轉變為五磷酸木糖和四磷酸赤癬糖.這些反應的直接底物和產物都是核酸、 芳香族氨基酸和維生素等合成的前體. 研究還發現, 不同生物來源的TK 序列同源性較高,大多是同型二聚體,由兩個分子量為74 kD左右的亞基聚合而成,擁有兩個等同的催化活性中心,其活性需要焦磷酸硫胺素和二價陽離子(Mg2 , Ca2 等)參與


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