Aktivator enzim

Molecules which increase enzyme activityTemplat:SHORTDESC:Molecules which increase enzyme activity

Aktivator enzim adalah molekul yang berikatan dengan enzim dan meningkatkan aktivitasnya. Molekul ini merupakan kebalikan dari penghambat enzim. Molekul-molekul ini sering terlibat dalam regulasi alosterik enzim untuk mengendalikan metabolisme. Dalam beberapa kasus, ketika substrat berikatan dengan salah satu subunit katalitik enzim, hal ini dapat memicu peningkatan afinitas substrat serta aktivitas katalitik pada subunit enzim lainnya; dengan demikian, substrat tersebut bertindak sebagai aktivator.

Contoh

Fosfofruktokinase 1

Contoh aktivator enzim yang bekerja dengan cara ini adalah fruktosa 2,6-bisfosfat, yang mengaktifkan fosfofruktokinase 1 dan meningkatkan laju glikolisis sebagai respons terhadap hormon glukagon.

Heksokinase-I

Heksokinase-I (HK-I) adalah aktivator enzim karena menarik glukosa masuk ke dalam jalur glikolisis. Fungsinya adalah memfosforilasi glukosa dan menghasilkan glukosa 6-fosfat (G6P) sebagai produknya. HK-I tidak hanya menandakan aktivasi glukosa untuk masuk ke jalur glikolisis, tetapi juga menjaga konsentrasi glukosa tetap rendah guna memfasilitasi difusi glukosa ke dalam sel. Enzim ini memiliki dua domain katalitik (domain N-terminus dan domain C-terminus) yang dihubungkan oleh heliks-α. Bagian N-terminus bertindak sebagai regulator alosterik bagi C-terminus; bagian C-terminus adalah satu-satunya bagian yang terlibat dalam aktivitas katalitik. HK-I diatur oleh konsentrasi G6P, di mana G6P bertindak sebagai penghambat umpan balik. Pada konsentrasi G6P yang rendah HK-I diaktifkan, pada konsentrasi G6P yang tinggi HK-I dihambat.^[1]

Glukokinase

Glukokinase (GK) adalah enzim yang berperan dalam jalur glikolisis dengan memfosforilasi glukosa menjadi glukosa-6-fosfat (G6P). Enzim ini merupakan isoenzim dari heksokinase yang terutama ditemukan pada sel β pankreas, serta pada sel hati, usus, dan otak, tempat glikolisis memicu sekresi insulin yang diinduksi oleh glukosa. Aktivator glukokinase menurunkan konsentrasi glukosa darah dengan meningkatkan pengambilan glukosa di hati dan meningkatkan produksi insulin oleh sel β pankreas.^[2] Oleh karena itu, glukokinase dan aktivator glukokinase menjadi fokus pengobatan bagi penderita diabetes melitus tipe 2. Glukokinase memiliki satu situs alosterik tempat protein pengatur glukosa (GKRP) berikatan di dalam nukleus sel dalam bentuk tidak aktif saat konsentrasi glukosa di dalam sel rendah. Namun, ketika konsentrasi glukosa sel meningkat, kompleks glukokinase-GKRP terurai dan glukokinase berpindah ke sitoplasma untuk kemudian memfosforilasi glukosa. Saat jumlahnya melimpah di dalam sel, glukosa berperan sebagai aktivator enzim bagi glukokinase. Aktivasi glukokinase pada sel β dan sel hati menghasilkan pengambilan glukosa dan produksi glikogen. Aktivasi pada sel β ini memicu sekresi insulin, yang mendorong pengambilan glukosa dan penyimpanannya sebagai glikogen di dalam otot.^[3]