Биолошки процеси, функције, номенклатура и под-класе изомераза



Тхе изомеразе они су класа ензима укључених у структурално или позиционо преуређивање изомера и стереоизомера различитих молекула. Они су присутни у готово свим ћелијским организмима који испуњавају функције у различитим контекстима.

Ензими ове класе делују на један супстрат, мада неки могу бити ковалентно повезани са кофакторима, јонима, између осталих. Општа реакција, дакле, може се видети на следећи начин:

Кс-И → И-Кс

Реакције катализиране овим ензимима подразумијевају унутрашњу прерасподјелу веза, што може значити промјене у положају функционалних група, у положају двоструких веза између угљика, између осталих, без промјена у молекулској формули супстрата..

Изомеразе обављају различите функције у великом броју биолошких процеса, који укључују метаболичке путеве, деобу ћелија, репликацију ДНК, да наведемо само неке..

Изомеразе су први ензими који се индустријски користе за производњу сирупа и других слатких намирница, захваљујући њиховој способности да међусобно претворе изомере различитих врста угљених хидрата..

Индек

  • 1 Биолошки процеси у којима учествују
  • 2 Функције
  • 3 Номенклатура
  • 4 Подкласе
    • 4.1 ЕЦ.5.1 Рацемазе и епимеразе
    • 4.2 ЕЦ.5.2 Цис-транс-изомеразе
    • 4.3 ЕЦ.5.3 интрамолекуларне изомеразе
    • 4.4 ЕЦ.5.4 интрамолекуларне трансферазе (мутазе)
    • 4.5 ЕЦ.5.5 Интрамолекуларне лизе
    • 4.6 ЕЦ.5.6 Изомеразе које мењају макромолекуларну конформацију
    • 4.7 ЕЦ.5.99 Остале изомеразе
  • 5 Референце

Биолошки процеси у којима учествују

Изомеразе учествују у вишеструким виталним ћелијским процесима. Међу најистакнутијим су репликација и паковање ДНК, катализоване топоизомеразама. Ови догађаји су кључни за репликацију нуклеинске киселине, као и за њену кондензацију пре ћелијске деобе.

Гликолиза, један од централних метаболичких путева у ћелији, укључује најмање три изомерна ензима, и то: фосфоглукоза изомераза, триосе фосфат изомераза и фосфоглицерат мутаза.

Конверзија УДП-галактозе у УДП-глукозу у путањи катаболизма галактозе постиже се дејством епимеразе. Код људи је овај ензим познат као УДП-глукоза 4-епимераза.

Преклапање протеина је суштински процес за функционисање многих ензима у природи. Ензимски протеин-дисулфид изомераза помаже преклапање протеина који садрже дисулфидне мостове модификовањем њиховог положаја у молекулима које користе као супстрат.

Функције

Главна функција ензима који припадају класи изомераза може се посматрати као трансформација супстрата кроз малу структурну промену, како би била подложна даљој обради ензима низводно у метаболичком путу, на пример.

Пример изомеризације је промена фосфатне групе у позицији 3 на угљеник у положају 2 3-фосфоглицерата да се претвори у 2-фосфоглицерат, катализован мутацијом ензима фосфоглицерата у гликолитичком путу, који ствара једињење веће енергије. који је функционални супстрат енолазе.

Номенклатура

Класификација изомераза прати општа правила класификације ензима које је предложила Ензиме Цоммиссион из 1961. године, у којима сваки ензим добија нумерички код за своју класификацију..

Положај бројева у наведеном коду означава сваку од подјела или категорија у класификацији и тим бројевима претходи слова "ЕЦ".

За изомеразе први број представља ензиматску класу, други означава тип изомеризације коју они изводе, а трећи супстрат на који они делују..

Номенклатура класе изомеразе је ЕЦ.5. Има седам подкласа, тако да ћете наћи ензиме са кодом од ЕЦ.5.1 до ЕЦ.5.6. Постоји шеста "под-класа" изомераза позната као "друге изомеразе", чији је код ЕЦ.5.99, јер укључује ензиме са различитим функцијама изомеразе.

Денотација подкласа се углавном врши према типу изомеризације коју ови ензими обављају. Упркос томе, они такође могу добити имена као што су рацемазе, епимеразе, цис-транс-изомеразе, изомеразе, таутомеразе, мутазе или циклоизомеразе..

Подкласе

Постоји 7 класа ензима унутар породице изомераза:

ЕЦ.5.1 Рацемазе и епимеразе

Они катализују формирање рацемских смеша на основу положаја α-угљеника. Могу да делују на аминокиселине и деривате (ЕЦ.5.1.1), на хидрокси киселинске групе и деривате (ЕЦ.5.1.2), на угљене хидрате и деривате (ЕЦ.5.1.3) и друге (ЕЦ.5.1.99).

ЕЦ.5.2 Цис-транс-Изомеразе

Они катализирају конверзију између цис и транс изомерних облика различитих молекула.

ЕЦ.5.3 Интрамолекуларне изомеразе

Ови ензими су одговорни за изомеризацију унутрашњих порција у истом молекулу. Постоје неки који врше реакције оксидоредукције, где је донор и акцептор електрона исти молекул, тако да нису класификовани као оксидоредуктазе.

Могу да делују у конвертовању алдоза и кетоза (ЕЦ.5.3.1), на кето- и енол- (ЕЦ.5.3.2) групе, мењајући позицију ЦЦ двоструких веза (ЕЦ.5.3.3), СС дисулфидне везе ( ЕЦ.5.3.4) и друге "оксидоредуктазе" (ЕЦ.5.3.99).

ЕЦ.5.4 интрамолекуларне трансферазе (мутазе)

Ови ензими катализују промене положаја различитих група унутар истог молекула. Они су класификовани према типу групе која се "креће".

Постоје фосфомоназе (ЕЦ.5.4.1), оне које преносе амино групе (ЕЦ.5.4.2), оне које преносе хидроксилне групе (ЕЦ.5.4.3), и оне које преносе друге врсте група (ЕЦ.5.4. 99).

ЕЦ.5.5 Интрамолекуларне лизе

Они катализују "елиминацију" групе која је део молекула, али то није ковалентно везано за њу.

ЕЦ.5.6 Изомеразе које мењају макромолекуларну конформацију

Могу дјеловати мијењањем конформације полипептида (ЕЦ.5.6.1) или нуклеинских киселина (ЕЦ.5.6.2).

ЕЦ.5.99 Остале изомеразе

Ова поткласа обједињује ензиме као што су тиоцијанатна изомераза и 2-хидроксимен-2-карбоксилатна изомераза.

Референце

  1. Адамс, Е. (1972). Аминокиселине Рацемазе и Епимеразе. Тхе Ензимес, 6, 479-507.
  2. Боице, С., & Цоллеге, Т. (2005). Класификација и номенклатура ензима. Енциклопедија наука о животу, 1-11.
  3. Цаи, Ц. З., Хан, Л.И., Ји, З.Л., & Цхен, И.З. (2004). Класификација ензимске породице према векторским машинама за подршку. Протеини: структура, функција и биоинформатика, 55, 66-76.
  4. Дугаве, Ц., & Деманге, Л. (2003). Цис - Транс изомеризација органских молекула и биомолекула: импликације и примене. Цхемицал Ревиевс, 103, 2475-2532.
  5. Енцицлопедиа Британница. (2018). Преузето 3. марта 2019. из британница.цом
  6. Фреедман, Р. Б., Хирст, Т.Р., & Туите, М.Ф. (1994). Протеинска дисулфид изомераза: изградња мостова у преклапању протеина. ТИБС, 19, 331-336.
  7. Мурзин, А. (1996). Структурна класификација протеина: нове суперпородице Алексеј Г Мурзин. Структурна класификација протеина: нове суперфамилије, 6, 386-394.
  8. Нелсон, Д.Л., & Цок, М. М. (2009). Лехнингер Принциплес оф Биоцхемистри. Издања Омега (5. издање).
  9. Одбор за номенклатуру Међународне уније за биокемију и молекуларну биологију (НЦ-ИУБМБ). (2019). Преузето са кмул.ац.ук
  10. Тходен, Ј. Б., Фреи, П.А., & Холден, Х.М. (1996). Молекуларна структура абортивног комплекса НАДХ / УДП-глукозе УДП-галактозе 4-епимеразе из Есцхерицхиа цоли: импликације за каталитички механизам. Биоцхемистри, 35, 5137-5144.