Struktur hidrolasase, fungsi, contoh

The Hydrolase Mereka adalah enzim yang bertanggungjawab untuk menghidrolisis pelbagai jenis pautan kimia dalam banyak sebatian. Antara pautan utama yang hidrolisis adalah pautan ester, glukosid dan peptida.

Di dalam kumpulan hidrolase, lebih daripada 200 enzim yang berbeza telah diklasifikasikan, dikelompokkan sekurang -kurangnya 13 set individu; Klasifikasinya pada dasarnya berdasarkan jenis sebatian kimia yang berfungsi sebagai substrat.

Pemodelan grafik dengan alat bioinformatik struktur hidrolase (sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons) melalui Wikimedia Commons)

Hydrolases sangat diperlukan untuk pencernaan makanan di usus haiwan, kerana mereka bertanggungjawab untuk merendahkan sebahagian besar pautan yang membentuk struktur berkarbonat makanan yang mereka menelan.

Enzim -enzim ini berfungsi dalam media berair, kerana mereka memerlukan molekul air di sekelilingnya untuk menambah sebatian apabila molekul berpecah. Dengan kata -kata mudah, hidrolase melakukan pemangkinan hidrolitik sebatian di mana mereka bertindak.

Sebagai contoh, apabila hidrolase memecahkan ikatan kovalen C-C, hasilnya biasanya kumpulan C-O dan kumpulan C-H.

[TOC]

Struktur

Seperti banyak enzim, hidrolase dianjurkan protein globular dalam struktur kompleks yang dianjurkan melalui interaksi intramolekul.

Hydrolases, seperti semua enzim, mengikat satu atau lebih molekul substrat di rantau strukturnya yang dikenali sebagai "tapak aktif". Laman ini adalah poket atau celah yang dikelilingi oleh banyak sisa asid amino yang memudahkan cengkaman atau kesatuan substrat.

Setiap jenis hidrolase adalah khusus untuk substrat tertentu, yang ditentukan oleh struktur tersiernya dan dengan pembentukan asid amino yang menjadikan tempat aktif mereka. Kekhususan ini dibangkitkan secara tidak sengaja oleh Emil Fischer sebagai sejenis "kunci dan kunci".

Boleh melayani anda: polimerase: ciri, struktur dan fungsi

Pada masa ini diketahui bahawa substrat, secara amnya, mendorong perubahan atau gangguan dalam pembentukan enzim dan enzim itu, pada gilirannya, memutarbelitkan struktur substrat untuk memastikan "renda" ini di tapak aktifnya.

Fungsi

Semua hidrolase mempunyai fungsi utama memecahkan ikatan kimia antara dua sebatian atau dalam struktur molekul yang sama.

Terdapat hidrolase untuk memecahkan hampir apa -apa jenis pautan: beberapa merendahkan ikatan ester antara karbohidrat, ikatan peptida lain antara asid amino protein, lain -lain ikatan karboksilik, dan lain -lain.

Tujuan proses ikatan kimia yang dipangkin oleh enzim hidrolase berbeza -beza. Smozyme, sebagai contoh, bertanggungjawab untuk hidrolisis ikatan kimia dengan tujuan perlindungan organisma yang mensintesisnya.

Enzim ini merendahkan pautan yang terus bersama dengan sebatian di dinding sel bakteria, dengan tujuan melindungi tubuh manusia dari percambahan bakteria dan kemungkinan jangkitan.

Nukleus adalah enzim "fosfatase" yang mempunyai keupayaan untuk menurunkan asid nukleik, yang juga boleh mewakili mekanisme pertahanan sel terhadap virus DNA atau RNA.

Hydrolases lain, seperti jenis "protease", merendahkan ikatan peptida protein dalam saluran pencernaan untuk menjadikan asid amino diasimilasikan dalam epitel gastrousus.

Malah hidrolase terlibat dalam pelbagai peristiwa pengeluaran tenaga dalam metabolisme sel, sejak fosfatase memangkin pelepasan molekul fosfat dari substrat yang tinggi seperti piruvat, dalam glikolisis.

Ia dapat melayani anda: cengkaman kacang soya

Contoh hidrolasase

Antara kepelbagaian hidrolase yang telah dikenal pasti oleh saintis, ada yang telah dikaji dengan penekanan yang lebih besar daripada yang lain, kerana mereka terlibat dalam banyak proses penting untuk kehidupan sel.

Antaranya adalah kelancaran, serine protease, endonukleous dan glucosidase atau fosfatase glikosireous.

Kelancaran

Enzim jenis rehat ini. Ini biasanya berakhir menyebabkan jumlah lisik bakteria.

Smozymes mempertahankan badan haiwan jangkitan bakteria dan berlimpah dalam rembesan badan dalam tisu yang bersentuhan dengan alam sekitar, seperti, misalnya, air mata, air liur dan mucusities.

Telur ayam licin adalah struktur protein pertama yang mengkristal melalui x -rays. Penghabluran ini dibuat oleh David Phillips, pada tahun 1965, di London Real Institute.

Tapak aktif enzim ini terdiri daripada asparagine-alanine-mechanine-peasparagine-glisin-glisin-peragin-plain-methionine peptide (NAM-NAG-NAM).

Protease serin

Enzim kumpulan ini bertanggungjawab untuk menghidrolisis ikatan peptida dalam peptida dan protein. Yang paling biasa dikaji ialah trpsin dan chimotripsin; Walau bagaimanapun, terdapat banyak jenis protease, yang berbeza -beza dengan kekhususan substrat dan mekanisme pemangkinannya.

"Protease" dicirikan dengan memiliki asid amino nukleofilik serine. Serin Proteasas juga dapat memecahkan pelbagai pautan ester.

Boleh melayani anda: Apakah komposisi kimia makhluk hidup?Skim grafik tindakan protease yang melanggar pautan peptida dalam asid amino histidin (Sumber: Zephyris di bahasa Inggeris Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/)] melalui Wikimedia Commons)

Enzim -enzim ini memotong peptida dan protein dengan cara yang tidak spesifik. Walau bagaimanapun, semua peptida dan protein yang dipotong mesti terikat dengan akhir terminal pautan peptida ke tapak aktif enzim.

Setiap protease pendek adalah tepat ikatan amida yang membentuk antara akhir terminal C-terminal asid amino pada akhir karboksil dan amine amineo amine yang menuju ke hujung N-terminal peptida.

Fosfatase nukleus

Katalog enzim ini. Terdapat banyak jenis enzim ini, kerana ia khusus untuk jenis asid nukleik dan tapak pemotongan.

Skim Grafik Tindakan Endonuclease Hydrolyzing A Phosphodiéster Bond (Sumber: J3D3 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Endonucleases sangat diperlukan dalam bidang bioteknologi, kerana mereka membolehkan saintis mengubah suai genom organisma dengan memotong dan menggantikan serpihan maklumat genetik hampir mana -mana sel.

Endonucleases membuat pemotongan pangkalan nitrogen dalam tiga langkah. Yang pertama adalah melalui asid amino nukleofilik, maka struktur perantara terbentuk dengan beban negatif yang menarik kumpulan fosfat dan akhirnya memecahkan hubungan antara kedua -dua pangkalan.

Rujukan

1. Davies, g., & Henrissat, b. (Sembilan-belas sembilan puluh lima). Struktur dan mekanisme hydrolas glikosil. Struktur, 3 (9), 853-859.
2. Lehninger, a. L., Nelson, d. L., Cox, m. M., & Cox, m. M. (2005). Prinsip Biokimia Lehninger. Macmillan.
3. Mathews, a. P. (1936). Prinsip Biokimia. W. Kayu.
4. Murray, r. K., Granner, d. K., Mayes, ms., & Rodwell, v. (2009). Biokimia Illustrated Harper. 28 (ms. 588). New York: McGraw-Hill.
5. Ollis, d. L., Cheah, e., Cygler, m., Dijkstra, b., Folow, f., Franken, s. M.,... & Sussman, J. L. (1992). Lipatan hidrolase α/β. Protein Kejuruteraan, Reka Bentuk dan Pemilihan, 5 (3), 197-211.