CE n. | CE |
---|---|
numero CAS |
IUBMB | Voce IUBMB |
---|---|
IntEnz | Vista IntEnz |
BRENDA | Ingresso BRENDA |
KEGG | Ingresso KEGG |
MetaCyc | Passaggio metabolico |
PRIAM | Profilo |
PDB | Strutture |
PARTIRE | AmiGO / EGO |
La glutammina sintetasi ( GS ) è una ligasi che catalizza la reazione :
ATP + L -glutammato + NH 3 ADP + Pi + L -glutammina .Nelle piante , questo enzima è coinvolto nei cloroplasti come parte della fotorespirazione . Negli esseri umani , svolge un ruolo importante nella sintesi della glutammina da parte del cervello e del sistema nervoso . La glutammina è un'ammide , derivata dall'acido glutammico , formata dal glutammato catturato dagli astrociti . I neuroni glutamatergici e GABAergici lo usano per sintetizzare i loro neurotrasmettitori .
Nei pazienti con malattia di Alzheimer (AD), questo enzima è presente a un livello anormalmente alto nel liquido cerebrospinale , il che potrebbe renderlo un marker biologico della malattia.
Negli astrociti, la sua azione è inibita dal mercurio inorganico (con una relazione dose-dipendente), molto più che dal catione metilmercurio noto per essere più tossico.
Il mercurio lo inibisce anche a dosi molto basse (5 μM di mercurio inorganico per 6 ore provoca una diminuzione del 74% dell'attività GS).
In vitro, il mercurio interagisce negativamente con il glutammato (neurotrasmettitore eccitatorio), la cui sintesi e trasporto interrompe, ma il glutammato è essenziale per il cervello e la memoria, ma non deve essere presente in eccesso. Nello spazio sinaptico, cationi di mercurio (ad una dose micromolare; 10 -6 M ) rallentano l'assorbimento di glutammato da astrociti , legandosi alle funzioni tiolo di trasportatori proteici glutammato. Il glutammato si accumula e diventa ipereccitante, al punto da uccidere le cellule nervose. In vivo, il liquido cerebrospinale AD contiene ancora un livello anormalmente alto di glutammina sintetasi (GS), che può essere dovuto al fatto che il mercurio inorganico inibisce l'attività GS negli astrociti molto più efficacemente del catione metilmercurio (... con un rapporto, e anche a dosi molto basse poiché 5 μM di mercurio inorganico in 6 ore è sufficiente per ridurre l'attività di GS del 74%). Il mercurio, aumentando il livello di glutammato eccitotossico, può portare alla lisi degli astrociti.
Il livello di adenosina trifosfato (ATP) nelle cellule neuronali è anche controllato da un enzima ( creatina chinasi o CK), anch'esso vulnerabile ai cationi mercurici perché ha un gran numero di funzioni tioliche. Tuttavia, c'è anche un livello anormalmente basso di questo enzima nelle aree del cervello più colpite dall'AD.