Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Enzymologia-8 Mechanizmy reakcji enzymatycznych (II)

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Enzymologia-8 Mechanizmy reakcji enzymatycznych (II)"— Zapis prezentacji:

1 Enzymologia-8 Mechanizmy reakcji enzymatycznych (II)

2 KLASY I PODKLASY ENZYMÓW 1.OKSYDOREDUKTAZY2. TRANSFERAZY -dehydrogenazy- transaldolaza -oksydazy- trasketolaza -reduktazy- acylo-, metylo-, amino-, glukonylo- -peroksydazy i fosforylo- transferazy -katalaza- kinazy -oksygenazy- fosfomutazy - hydroksylazy 3. HYDROLAZY4. LIAZY - esterazy- dekarboksylazy - glikozydazy- aldolazy - peptydazy- ketolazy - tiolazy- hydratazy - fosfolipazy- dehydratazy - amidazy- syntazy - dezamidazy- liazy 5. IZOMERAZY6. LIGAZY - racemazy- syntetazy - epimerazy- karboksylazy - mutazy

3 esteraza acetylocholinowa Inhibitory esterazy acetylocholinowej ciągle są jedynymi lekami stosowanymi rutynowo w leczeniu choroby Alzheimera HYDROLAZY

4 Reakcja katalizowana przez esterazę acetylocholinową

5 L-asparaginaza EC

6 HYDROLAZY Enzymy proteolityczne Enzymy katalizujące hydrolizę wiązania peptydowego w substratach białkowych Podział -ze względu na lokalizację miejsca cięcia: endopeptydazy (wewnątrz łańcucha); egzopeptydazy, odszczepiające aminokwas N-końcowy (aminopeptydazy) lub C-końcowy (karboksypeptydazy) -ze względu na strukturę centrum aktywnego i mechanizm katalizy: proteazy serynowe, proteazy cysteinylowe, proteazy aspartylowe, metaloproteazy Niezbędne elementy strukturalne centrum katalitycznego: (1) grupa nukleofilowa N: atakująca atom węgla grupy karbonylowej substratu; (2) grupa(y) X+, obdarzone ładunkiem dodatnim, w sąsiedztwie atomu tlenu grupy karbonylowej substratu. Rola – polaryzacja grupy karbonylowej oraz stabilizacja tetraedrycznego intermediatu (3) grupa protonodonorowa Y-H; uprotonowanie grupy –NH- substratu czyni ją lepszą grupą odchodzącą

7 Chymotrypsyna - enzym proteolityczny, wytwarzany przez trzustkę Specyficzność substratowa Reszta seryny 195 jest szczególnie reaktywna. Enzymy proteolityczne Proteazy serynowe

8 Ser195, His57 i Asp102 tworzą triadę katalityczną

9 Mechanizm reakcji katalizowanej przez chymotrypsynę

10 Stabilizacja stanu przejściowego w centrum aktywnym chymotrypsyny W centrum aktywnym chymotrypsyny: N:Ser195 Y-HHis57 X + grupy -aminowe Gly193 i Ser195

11 Rozpoznanie i wiązanie substratu przez chymotrypsynę i inne proteazy serynowe Porównanie miejsc wiązania substratu w niektórych proteazach serynowych kieszeń chymotrypsyny(1) i trypsyny (2) miejsce rozpoznania i wiązania substratu

12 Enzymy proteolityczne Proteazy cysteinylowe Przykłady: papaina - enzym proteolityczny z Carica papaya; katepsyny; kaspazy Reszta Cys25 odgrywa w centrum aktywnym papainy rolę N: Ponieważ grupa tiolowa cysteiny jest dużo silniejszym czynnikiem nukleofilowym, niż grupa –OH seryny, więc nie wymaga ona dodatkowej aktywacji, jak ma to miejsce w proteazach serynowych. W centrum aktywnym papainy: N: Cys25; Y-H His159; X + grupy -aminowe z wiązań peptydowych

13 Enzymy proteolityczne Proteazy aspartylowe Przykłady: renina (podpuszczka), pepsyna Struktura reniny z uwidocznieniem kluczowych reszt katalitycznych W centrum katalitycznym brak reszty o charakterze N: Rolę N: odgrywa aktywowana cząsteczka H 2 O

14 Mechanizm reakcji katalizowanej przez pepsynę W centrum aktywnym pepsyny: N: H 2 O aktywowana przez Asp32; Y-H Asp215; X + grupa -aminowa Gly76

15 Enzymy proteolityczne Metaloproteazy Przykłady: karboksypeptydaza A, termolizyna bakteryjna W centrum aktywnym enzymu jon metalu, zwykle Zn(II) Struktura termolizyny i jej centrum aktywnego

16 Postulowany mechanizm reakcji katalizowanej przez karboksypeptydazę A W centrum aktywnym karboksypeptydazy A: N:H 2 O aktywowana przez Glu270 Y-HB? X + Zn(II)

17 Porównanie sposobów aktywacji czynnika N: przez proteazy

18 LIAZY I LIGAZY - reakcje karboksylacji i dekarboksylacji - enzymatyczne kondensacje: aldolowa i Claisena - reakcje eliminacji i addycji do podwójnego wiązania (H 2 0, NH 3 ) - reakcje tworzenia wiązań estrowych i amidowych Ligazy nazywane są często syntazami lub syntetazami Syntetazy katalizują tworzenie wiązań z udziałem ATP; syntazy nie wymagają ATP

19 LIAZY I LIGAZY Enzymatyczne reakcje dekarboksylacji Produktem pośrednim jest karboanion; substratami są: -ketokwasy, -ketokwasy, aminokwasy Pirofosforan tiaminy – koenzym dekarboksylaz -ketokwasów

20 Mechanizm reakcji katalizowanej przez dekarboksylazę pirogronianową pirogronian Aldehyd octowy

21 LIAZY I LIGAZY Enzymatyczne reakcje karboksylacji - enzymy współpracujące z biotyną i ATP, karboksylujące -ketokwasy lub acyloCoA; - enzymy karboksylujące fosfoenolopirogronian; - enzymy karboksylujące białka, współpracujące z witaminą K; - karboksylaza rybulozo-1,5-difosforanu Domena karboksylazy pirogronianowej wiążąca biotynę Karboksylaza pirogronianowa

22 Etap I Etap II Mechanizm reakcji katalizowanej przez karboksylazę pirogronianową Etapy I i II odbywają się w różnych domenach enzymu pirogronian szczawiooctan

23 Enzymatyczne kondensacje: aldolowa i Claisena Schemat reakcji kondensacji aldolowej katalizowanej przez aldolazy Schemat kondensacji Claisena katalizowanej przez ligazy CoA W obu reakcjach produktem pośrednim jest forma enolowa jednego z substratów stabilizowana w centrum aktywnym enzymu poprzez utworzenie zasady Schiffa z resztą -aminową lizyny lub koordynację przez jon metalu.

24 Mechanizm reakcji katalizowanej przez aldolazę DHP G3PF-1,6-diP

25 Mechanizm reakcji katalizowanej przez syntazę cytrynianową Reakcję rozszczepienia kwasu cytrynowego do AcCoA i szczawiooctanu katalizuje liaza cytrynianowa Enzymatyczna kondensacja Claisena AcCoA szczawiooctan cytrynian

26 Reakcje eliminacji wody i przyłączenia wody do podwójnego wiązania Reakcja katalizowana przez fumarazę przebiega stereospecyficznie Schemat ogólny reakcji Przykłady enzymów: akonitaza, fumaraza

27 -H 2 O +H 2 O Akonitaza i fumaraza cytrynian cis-akonitan

28 Reakcje tworzenia wiązań estrowych i amidowych Przykłady: syntetazy aminoacylo-tRNA (wiązanie estrowe) syntetaza L-glutaminy (wiązanie amidowe) Reakcja katalizowana przez syntetazę glutaminy Etap I Etap II

29 IZOMERAZY - reakcje racemizacji - reakcje epimeryzacji - reakcje izomeryzacji cis-trans - reakcje tautomeryzacji - reakcje przegrupowań wewnatrzcząsteczkowych - reakcje przekształcenia aldoza-ketoza Izomerazy katalizują reakcje, dla których G 0

30 Racemizacja aminokwasów Reakcja katalizowana przez racemazę alaninową

31 Epimeryzacja cukrów Reakcja katalizowana przez 4-epimerazę UDP-glukozową

32 Mechanizm reakcji katalizowanej przez izomerazę fosfotriozową Przemiana aldoza: ketoza Przykład: izomeraza fosfotriozowa

33 Struktura izomerazy fosfotriozowej w kompleksie z fosfodihydrosyacetonem (DHP)

34 Reakcje przegrupowań wewnątrzcząsteczkowych katalizowane przez mutazy współpracujące z koenzymem B 12 Struktura koenzymu B 12

35 Reakcje przegrupowań wewnątrzcząsteczkowych katalizowane przez mutazy współpracujące z koenzymem B 12 Przykład: mutaza metylomalonyloCoA Reakcja katalizowana przez mutazę metylomalonylo CoA Powstawanie rodnika 5-deoksyadenozylowego

36 Mechanizm reakcji katalizowanej przez mutazę współpracującą z koenzymem B 12 Mechanizm przegrupowania katalizowanego przez mutazę metylomalonylo CoA

37 Centrum aktywne mutazy metylomalonyloCoA


Pobierz ppt "Enzymologia-8 Mechanizmy reakcji enzymatycznych (II)"

Podobne prezentacje


Reklamy Google