multienzymkomplekser

Multienzymkomplexer är uppsättningar av två eller flera enzymer som samarbetar för att katalysera flera steg i en sammanhängande metabolisk väg. De kan vara fasta och permanenta, eller dynamiskt bildade metabolon som uppstår vid behov. En central egenskap är substratkanalisering: intermediärer överförs direkt mellan aktiva siter inom komplexet utan att diffundera fritt i cellens vätska, vilket minskar förlust och oönskade sidoreaktioner och ofta ökar den biologiska effektiviteten samt möjliggör koordinerad reglering.

Vanliga exempel är pyruvatdehydrogenaskomplexet i mitokondriernas matrix, där enzymenheten E1, E2 och E3 arbetar i ett integrerat komplex. Fettsyrasyntas (FAS I) hos däggdjur består av flera domäner i en lång polypeptid eller i sammankopplade enzymsubenheter och fungerar som ett megakomplex. I mikroorganismer finns även stora multienzymsystem som polyketid‑synthaser (PKS) och icke‑ribosomala peptidsyntaser (NRPS), vilka producerar komplexa sekundära metaboliter såsom antibiotika och toxiner.

Organisatoriskt uppvisar multienzymkomplexer ofta reglerbar samverkan via interaktioner mellan subenheter och, i vissa fall, via scaffoldingproteiner som håller delarna nära varandra. Regelverket kan innefatta fosforylering och allostera signaler som koordinerar vägens metabolism. Kliniskt är defekter i sådana komplex kopplade till metabola sjukdomar, exempelvis PDC-brist med neurologiska symtom. Forskning använder cryo-EM, röntgenkristallografi och masspektrometri för att kartlägga struktur och dynamik hos multienzymkomplex.

Sammanfattningsvis utgör multienzymkomplexer centrala enheter för effektiv och koordinerad biokemisk metabolism och är viktiga inom biokemi, cellbiologi och bioteknik.