phosphoglyceromutase

定義：在糖酵解中，催化磷?；鶑?-磷酸甘油酸的C-3移至C-2的酶。編號為EC5.4.2.1。

學科：生物化學與分子生物學_酶

相關名詞：甘油酸-3-磷酸 糖酵解 代謝酶

圖片來源：視覺中國

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序列比對和晶體結構分析表明，磷酸甘油酸變位酶家族從細菌到人具有高度保守性，它可分為兩大類：單磷酸甘油酸變位酶和雙磷酸甘油酸變位酶。單磷酸甘油酸變位酶用于催化甘油酸-3-磷酸和甘油酸-2-磷酸的相互轉化。在甘油酸-3-磷酸存在的情況下，雙磷酸甘油酸變位酶催化1,3-二磷酸甘油酸生成2,3-二磷酸甘油酸。單磷酸甘油酸變位酶可進一步細分為兩種：依賴2,3-二磷酸甘油酸作為輔因子的和不依賴于2,3-二磷酸甘油酸作為輔因子的。哺乳動物中只有依賴2,3-二磷酸甘油酸作為輔因子的單磷酸甘油酸和雙磷酸甘油酸變位酶存在。

人類的雙磷酸甘油酸變位酶是一種二聚體蛋白，由兩個30kDa大小的亞基M和B組成（M代表肌肉組織，B代表大腦），這兩種亞基由兩種不同的基因調控。這兩種亞基形成三種同工酶：兩個同源二聚體和一個異源二聚體。其中，同源二聚體是從大腦、心肌和骨骼肌中分離出來的；異源二聚體在新生兒的肌肉中表達。

新近的研究表明，磷酸甘油酸變位酶的活性高低不僅影響糖酵解速率，還通過調節甘油酸-3-磷酸和甘油酸-2-磷酸的濃度，進而影響其他代謝酶的活性和代謝路徑的通量。因此，磷酸甘油酸變位酶被認為是協調糖酵解及其支路的關鍵代謝酶。磷酸甘油酸變位酶的底物甘油酸-3-磷酸是磷酸戊糖途徑中的關鍵酶——6-磷酸葡糖酸脫氫酶的抑制劑，其產物甘油酸-2-磷酸是絲氨酸合成途徑的第一個限速酶——磷酸甘油酸脫氫酶的激活劑。磷酸甘油酸變位酶的活性降低，會引起細胞內甘油酸-3-磷酸的濃度升高，甘油酸-2-磷酸的濃度降低，糖酵解速率變慢。累積的甘油酸-3-磷酸使6-磷酸葡糖酸脫氫酶的活性受到抑制，從而導致磷酸戊糖途徑的通量減少，抑制還原力、核糖和脂類的合成。同時，甘油酸-2-磷酸濃度降低，絲氨酸合成途徑也受到抑制。

（延伸閱讀作者：東北師范大學生命科學學院 高級實驗師 邸瑤）

責任編輯：張鵬輝