Məlumat

Bir fermentin katalitik sahəsi nədir?

Bir fermentin katalitik sahəsi nədir?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bu fermentin aktiv yerinin başqa adıdırmı? Fermentin katalitik sahəsinin strukturu necə görünür?


Hər iki hissə üst-üstə düşür. Zülallar əlaqəli amin turşuları zənciridir. Bu zənciri zülal domenləri adlanan funksional vahidlərə qruplaşdırmaq olar. Adətən domenin bütün hissələri zülalda sıx şəkildə yerləşir və zülalın 3D strukturunda funksional domenlər əmələ gətirir. Proteinlər adətən birdən çox domendən ibarətdir (bunlar müxtəlifdir, lakin məsələn, dimerləşmə, aktivləşdirmə və ya bağlama domenləri ola bilər).

Katalitik sahə, katalizləşdirilmiş kimyəvi reaksiyanın baş verdiyi bölgəni ehtiva edən zülal zəncirinin bir hissəsidir. Katalitik sahənin 3D strukturu aktiv sahəni təşkil edir, buna görə də ferment aktiv olmaq üçün düzgün qatlama tələb edir. Əgər fermenti denatürasiya etsəniz, katalitik sahə hələ də mövcud olacaq (çünki bu, zülal ardıcıllığının funksiyasıdır), lakin aktiv sahə yox olacaq.

Hər növ reaksiyalar üçün həqiqətən çoxlu fermentlər olduğundan aktiv sahə üçün ümumi forma müəyyən etmək çətindir. Bir çox fermentdə mövcud olan motiv katalitik cib və ya yiv formasıdır ki, ona yalnız fermentin düzgün substratı daxil olur. Bundan əlavə, substratın fermentə bağlanması tez-tez bu cibi bağlayan zülalda konformasiya dəyişikliyinə səbəb olur. Reaksiya başa çatdıqda və substrat artıq fermentlə bağlanmadıqda, konformasiya yenidən dəyişir və reaksiya məhsullarını buraxır. Bu prinsipin sxematik təsviri üçün şəkilə baxın (şəkil buradan):


Aktiv sayt

S. Autizmli böyüklər üçün gözəl fəaliyyətlər varmı? Mən 45 yaşında çox gözəl bir insana kömək edirdim və birlikdə keçirdiyimiz vaxtda onunla edə biləcəyim bəzi yeni şeylər axtarıram. hər hansı bir fikir?

S. passiv siqaret nədir? və aktiv olaraq təhlükəlidirmi?

A. Passiv siqaret çəkmə, siqaret tüstüsünün başqa bir insanın siqaret tüstüsünə məruz qalmasıdır. Bu təhlükəlidir və risk daha az olsa da, aktiv siqaret çəkməyə bənzər bir neçə xəstəlik riskini artıra bilər (çəkdiyi siqaretdən çıxan tüstüyə məruz qalma). Passiv siqaret çəkməyə misal olaraq siqaret çəkənlərin uşaqları və s.

Ətraflı burada oxuya bilərsiniz: http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/secondhandsmoke.html

S. Mən çox üzürəm! Üzgüçülüyün digər idman fəaliyyətlərindən üstünlüyü nədir? bədənin hansı hissəsində daha çox işləyir?


Fon

Qram-mənfi bakterial patogenlər arasında antibiotik müqavimətinin artması qlobal sağlamlıq üçün ciddi təhlükədir. Xüsusi problem, insan növü üçün ən çox infeksiyaya cavabdeh olan enterobakteriyalar ailəsinə aid çoxlu dərmanlara davamlı qram-mənfi bakterial infeksiyaların yayılması ilə bağlıdır. Karbapenemə davamlılığın sürətli artması Enterobacteriaceae KPC və NDM [1] kimi karbapenemaz fermentləri istehsal edənlər xüsusi maraq doğurur. Yeni antibiotiklərin azlığı səbəbindən, polimiksinlər (kolistin, polimiksin B), 1950-ci illərdə tətbiq olunsa da, sözügedən çoxlu dərmanlara davamlı infeksiyalar səbəbindən infeksiyaların müalicəsi üçün yenidən maraq qazanır. Polimiksinlər bakterial lipopolisakkaridlərin (LPS) lipid A hissəsinə bağlanaraq, sonradan bakterial membranı pozan kationik polipeptidlərdir [2].

Qram-mənfi bakteriyalar və bəzi növlər arasında kolistinə qarşı əldə edilmiş və xromosomla kodlaşdırılmış müqavimət bildirilmişdir. Neisseria spp.Serratia spp., kolistinə daxili davamlıdır [3]. Əldə edilmiş müqavimətin ən çox yayılmış mexanizmi xarici membranın LPS komponentinin modifikasiyasını əhatə edir. Xüsusilə, müqavimət mənfi yükü neytrallaşdırmaq və müsbət yüklü kolistinin bağlanmasını azaltmaq üçün lipid A-nın 1' və 4' fosfat qruplarının modifikasiyası nəticəsində baş verir [3, 4]. Fosfatlar 4-aminoarabinoza ilə aminoarabinoza transferaz ArnT və ya PEA transferaza fermentləri tərəfindən fosfoetanolamin (PEA) əlavə etməklə dəyişdirilir (Şəkil 1) [5-7]. Xromosomla kodlanmış və polimiksinlərə qarşı əldə edilmiş müqavimət iki komponentli tənzimləyici sistemlər üçün genlərdə tapılan mutasiyalarla əlaqələndirilir və LPS-i dəyişdirən transferaza fermentlərinin ifadəsi ilə nəticələnir [3, 4].

Lipid A-nın quruluşu E. coli MCR-1 tərəfindən katalizləşdirilmiş reaksiyanı göstərir. Fosfatidiletanolamin R1 və R2 qrupları asil zəncirlərindən ibarətdir. Fosfatidiletanolamindən lipid A-ya keçən fosfoetanolamin hissəsi qırmızı rənglə göstərilmişdir. Bu reaksiyada transferin A lipidinin 4' mövqeyinə baş verdiyi göstərilmişdir, lakin transfer 1' mövqeyinə də baş verə bilər.

ArnT transferazının rentgen strukturları, həmçinin katalitik sahə Neisseria meningitidis (LptA) və Campylobacter jejuni (EptC) PEA transferazları müəyyən edilmişdir [8-10]. ArnT periplazmik domenə malik membran zülalıdır və GT-C qlikosiltransferaza ailəsinin üzvüdür, PEA transferazları isə membranı əhatə edən domenə və periplazmik katalitik sahəyə malikdir [8-10]. LptA və EptC PEA transferazalarının katalitik sahəsi oxşar quruluşa malikdir və qələvi fosfatazaya bənzər bir qatla sulfataz qrupunun üzvləridir [9, 10].

Çox yaxınlarda, kolistin müqavimətini təmin edən MCR-1 adlı plazmidlə kodlanmış LPS-dəyişdirici ferment haqqında məlumat verilmişdir. Enterobacteriaceae Çində [11]. Bu, əlavə narahatlıq mənbəyidir, çünki o, polimiksin antibiotiklərinə ilk ötürülə bilən müqavimətdir. Bu, köçürülə bilən pan-dərman müqaviməti xəyalını qaldırır Enterobacteriaceae. Doğrudan da, son vaxtlar bunun yayılması ilə bağlı məlumatlar da var mcr-1 insanlarda və heyvanlarda cəmiyyət və xəstəxanadan əldə edilən patogenlərdə bütün dünyada gen. MCR-1 fermenti PEA transferazları LptA və EptC ilə müvafiq olaraq 41% və 40% eynidir və ardıcıllıqla müqayisələr aktiv sahə qalıqlarının qorunduğunu göstərir [11]. Burada biz 1,32 Å rezolyusiyada təyin olunan MCR-1 fermentinin həll olunan, periplazmik katalitik sahəsinin rentgen kristal quruluşunu təqdim edirik. MCR-1 katalitik domeninin qatı ardıcıllıq homologiyalarına əsasən gözlənildiyi kimi LptA və EptC transferazlarının qatına bənzəyir. Bundan əlavə, aktiv sahənin sink ionlarının sayı və mövqeyi strukturlar arasında fərqli olsa da, ehtimal edilən aktiv sahə qalıqlarının çoxu qorunub saxlanılır. Lipid A və fosfatidiletanolamin üçün bağlanma yerlərinin mövqeyi katalitik domen strukturunda aydın deyil, onların membran domenində mövcud olduğunu göstərir.


Kilid və açar hipotezi/induksiya edilmiş uyğunluq modeli

The kilid və açar hipotezi fermentlərin substratları və katalizlədikləri reaksiyalarla necə bu qədər spesifik ola biləcəyini izah edir. Bu, fermentin aktiv sahəsinin xüsusi bir substratın formasını tamamlayan çox unikal formaya malik olduğunu təsvir edir. Beləliklə, onlar bir-birinə tam uyğunlaşa bilərlər.

Kilid və açar mexanizmi tez-tez bir fermentin müəyyən bir substrat üçün spesifikliyə malik olması deməkdir, lakin o, həmçinin müəyyən funksional qruplara və ya modifikasiyalara malik olanlar kimi substratlar ailəsi ilə də uyğun ola bilər.

Bununla belə, kilid və açar hipotezi artıq köhnəlib və elm adamları fermentlərin və substratların bir-birinə necə uyğunlaşdığını izah etmək üçün yeni bir model hazırlayıblar. Kilid və açar hipotezi altında olmayan fermentlərin əhəmiyyətli bir xüsusiyyəti, aktiv sayt olmasıdır formasını dəyişir substrat bağlandıqdan sonra. Bu bərabərliyi təmin edir daha sıx uyğun və daha dəqiq bağlanma. Bu, başqa bir fərziyyəyə, yəni induksiya uyğunluğu modeli, bu izah edir ki, substratın aktiv sahə ilə təması fermentin formasını dəyişməyə səbəb olur. Məhsul əmələ gəldikdən sonra fermentin səthini tərk edir və o, orijinal formasına qayıdır.

Fermentlər öz fəaliyyətlərində çox spesifik olduqları üçün ətraf mühitdəki dəyişikliklərə də çox həssasdırlar və funksiyaları üçün xüsusi şərtlər tələb edirlər. Temperatur, pH, fermentin konsentrasiyası və substratın konsentrasiyası kimi amillər reaksiyanın sürətinə təsir göstərir.


Fermentin katalitik sahəsi nədir? - Biologiya

Aşağıdakı qrafiklərdən hansı allosterik inhibitor olmadıqda və mövcud olduqda allosterik ferment üçün substrat konsentrasiyası ilə reaksiya sürətinin nəticələrini göstərir?

Allosterik fermentlər

Effektorların tənzimləyici alt bölmələrə bağlanması

Allosterik fermentlərin aktivatorları və ya inhibitorları bağlayan tənzimləyici alt bölmələri də ola bilər. Aktivləşdiricilər və inhibitorlar "effektorlar" adlanır. İnhibitorlar allosterik fermentin qeyri-aktiv formanı qəbul etməsinə səbəb olur. Aktivləşdiricilər aktiv formanı təşviq edir.

Aktiv və qeyri-aktiv formalar arasında tarazlıq mövcuddur. Aktiv və qeyri-aktiv fermentin miqdarı, diaqramda göstərildiyi kimi, substratın və inhibitorun nisbi konsentrasiyasından asılıdır:

Allosterik inhibitorun bağlanması fermentin qeyri-aktiv konformasiyanı qəbul etməsinə səbəb olur və ikinci inhibitorun kooperativ bağlanmasını təşviq edir.

Substratın həddindən artıq olması inhibitor təsirini aradan qaldıra bilər. Substratın bağlanması fermentin aktiv konformasiyaya keçməsinə səbəb olur və əlavə substratın kooperativ bağlanmasını təşviq edərək məhsulun əmələ gəlməsinə səbəb olur.


Tədqiqatçılar bitki sellülozunu əmələ gətirən fermentin strukturunu aşkar ediblər

Purdue tədqiqatçıları selülozu əmələ gətirən fermentin strukturunu kəşf ediblər ki, bu da bioyanacaq və digər məhsul və materialların istehsalı üçün bitki materiallarının parçalanmasının asan yollarına gətirib çıxara bilər.

Tədqiqat həm də bitki hüceyrə divarının əsasını təşkil edən və planetdə ən bol üzvi birləşmə olan sellülozun istehsal olunduğu mürəkkəb prosesin bu günə qədərki ən təfərrüatlı görünüşünü təqdim edir.

Bitki biologiyası professoru Nikolas Karpita deyir ki, “selülozun bolluğuna baxmayaraq, onun necə hazırlandığının incəliyi hələ də sirr olaraq qalır”. "İndi biz sellülozanı sintez edən fərdi ferment zülallarının molekulyar quruluşuna keçirik."

Sellüloza kabel kimi bir quruluşda bir-birinə bağlanmış və kristal halına salınmış bir neçə onlarla qlükoza şəkərindən ibarətdir. Selülozun sərtliyi bitkilərin dik durmasına imkan verir və ağaca möhkəmlik verir.

"Funt üçün funt, sellüloza poladdan daha güclüdür" dedi Carpita.

Böyük bir protein kompleksi bitki hüceyrəsinin səthində sellülozu sintez edir. Bu kompleksin əsas vahidi selüloz sintaza kimi tanınan bir fermentdir. Zülal kompleksi bu fermentlərdən 36-ya qədərini ehtiva edir, bunların hər birinin katalitik domen kimi tanınan bir bölgəsi var, tək şəkərlərin bitki hüceyrə divarında biri kimi sabitlənəcək daim uzanan qlükoza zolağına əlavə olunduğu yer. selüloz "kabel"dəki iplər.

Carpita və tədqiqatçılar qrupu selüloz sintazasının iki bölgəyə - katalitik sahəyə və bir-birinə yapışmış iki molekul yaratmaq üçün başqa bir sellüloza sintaza fermenti ilə birləşərək daha kiçik bir bölgəyə malik uzanmış bir molekul olduğunu göstərmək üçün rentgen şüalarının səpilməsindən istifadə etdilər. Bu dimerlər sellüloza əmələ gətirən daha böyük protein kompleksinin əsas tikinti bloklarıdır.

"Sellüloza sintazasının formasını və onun zülal kompleksinə necə uyğunlaşdığını müəyyən etmək bu bitki fermentlərinin necə işlədiyini başa düşməkdə əhəmiyyətli irəliləyişdir" dedi Carpita.

Onun sözlərinə görə, tapıntılar müxtəlif material tətbiqləri üçün selülozun strukturunu yenidən dizayn etmək üçün istifadə edilə bilər. Məsələn, pambıq və rayon kimi bir çox toxuculuq üçün əsas olan sellüloza kimyəvi emal olmadan boyaları daha yaxşı mənimsəmək üçün dəyişdirilə bilər. Selülozun strukturu da selüloz bioyanacaqlarının istehsalı üçün daha asan parçalanmaq üçün dəyişdirilə bilər.

"Onilliklərdir ki, biz sellüloza və digər təbii məhsulları neftdən hazırlanan birləşmələrlə əvəz etmək üçün əlimizdən gələni edirik", - Carpita bildirib. "Bitki bioloqları indi bunun əksini etməyə başlayırlar - genetika, genomika və biokimyadan əldə edilən yeni bilikləri birləşdirərək, neftdən hazırladığımız məhsulları əvəz edəcək yeni növ təbii məhsullar hazırlayırlar."

Tədqiqat üzrə əməkdaşlar arasında Purdue'nin Botanika və Bitki Patologiyası Departamentindən Anna Olek, Pikardiya Universitetinin Ketrin Rayonu Jules Verne Li Makowski Şimal-Şərqi Universiteti və Purdue'nin Biologiya Elmləri Departamentindən və Kompüter Elmləri Departamentindən Daisuke Kihara daxildir.

Məqalə The Plant Cell jurnalında dərc edilib və http://www.plantcell.org/content/26/7/2996 ünvanında mövcuddur.

Tədqiqatın maliyyələşdirilməsi Biokütlənin Bioyanacaqlara Birbaşa Katalitik Dönüşüm Mərkəzi, Purdue'nin Kəşf Parkında yerləşən Enerji Sərhəd Tədqiqat Mərkəzi, Milli Elm Fondu, Milli Sağlamlıq İnstitutları və Koreyanın Milli Tədqiqat Fondu tərəfindən təmin edilib.

Müəllif: Natalie van Hoose, 765-496-2050, [email protected]

Mənbə: Nicholas Carpita, 765-494-4653, [email protected]

Bitki sellüloza sintazasının katalitik sahəsinin quruluşu və onun dimerlərə yığılması

Anna T. Olek 1 Catherine Rayon 1* Lee Makowski 2, 3 Hyung Rae Kim 4 Peter Ciesielski 5 John Badger 6 Lake N. Paul 7 Subhangi Ghosh 4 Daisuke Kihara 4, 8 Michael Crowley 5 Michael E. Himmel 5 Jeffrey T. Bolin 4 Nicholas C. Carpita 1, 4, 7

Botanika və Bitki Patologiyası Departamenti, Purdue Universiteti, West Lafayette, İndiana 47907-2054

Biomühəndislik şöbəsi, Şimal-şərq Universiteti, Boston, Massaçusets 02115

Kimya və Kimyəvi Biologiya Departamenti, Şimal-Şərq Universiteti, Boston, Massaçusets 02115

Biologiya Elmləri Bölməsi, Purdue Universiteti, West Lafayette, İndiana 47907-1971

Milli Bərpa Olunan Enerji Laboratoriyası, Biomolecular Science Group, Golden, Kolorado 80401-3305

DeltaG Technologies, San Dieqo, Kaliforniya 92122

Bindley Bioscience Center, Purdue Universiteti, West Lafayette, İndiana 47907-2057

Kompüter Elmləri Departamenti, Purdue Universiteti, West Lafayette, İndiana 47907-2107

* Cari ünvan: EA 3900-BIOPI, University of Picardie Jules Verne, Amiens, France 80039


Dinamikalar

Fermentlər sərt, statik strukturlar kimi görünmür, bunun əvəzinə mürəkkəb daxili dinamik hərəkətlərə malikdirlər - yəni fərdi amin turşusu qalıqları, makromolekul halqasını təşkil edən qalıq qrupları və ya ikinci dərəcəli struktur vahidi kimi fermentin struktur hissələrinin hərəkətləri , hətta bütöv bir protein sahəsi. Bu hərəkətlər tarazlıqda bir-biri ilə qarşılıqlı çevrilən bir qədər tamamilə fərqli strukturların konformasiya ansamblını yaradır. Bu ansamblın içərisindəki müxtəlif vəziyyətlər də AN fermentlərinin yerinə yetirməsinin tamamilə fərqli aspektləri ilə əlaqəli ola bilər. Məsələn, substratın bağlanması, kataliz, kofaktorun buraxılması və katalitik dövrün məhsulun buraxılması mərhələləri ilə əlaqəli zülal dihidrofolat fermentinin kvadrat ölçüsünün tamamilə fərqli uyğunluqları.


Ferment sintezinin tənzimlənməsi

Yuxarıda təsvir edilən dörd mexanizm hüceyrədə artıq mövcud olan fermentlərin fəaliyyətini tənzimləyir.

Bəs lazım olmayan və ya lazım olan, lakin mövcud olmayan fermentlər haqqında nə demək olar?

Burada da yeni fermentlərin sintez sürətini tənzimləyən nəzarət mexanizmləri işləyir. Bu nəzarətlərin əksəriyyəti genlərin transkripsiyasını yandırmaqla və ya söndürməklə işləyir.

Məsələn, hüceyrədənkənar mayedən çox miqdarda amin turşusu artıq hüceyrə üçün mövcuddursa, hüceyrənin özü üçün həmin amin turşusunu istehsal edə biləcək fermentlərin sintezi dayandırılır.

Əksinə, əgər yeni substrat hüceyrəyə təqdim olunarsa, bu, onun öhdəsindən gəlmək üçün lazım olan fermentlərin sintezinə səbəb ola bilər. Məsələn, maya hüceyrələri adətən laktoza metabolizə etmir və yox laktaza onlarda aşkar etmək olar. Bununla belə, tərkibində laktoza olan mühitdə yetişdirilsələr, onlar tezliklə lazımi gen(lər)i və mdash-ı köçürərək və tərcümə edərək laktaza və mdash sintez etməyə başlayırlar və beləliklə, şəkəri metabolizə etməyə başlaya bilərlər.

E. coli həm də ferment sintezini idarə edərək tənzimləyən mexanizmə malikdir tərcümə lazım olan bir xəbərçi RNT. Müzakirə üçün keçid.


Psevdoenzim nədir və niyə?

Pseudoenzim sahəsindəki ən son araşdırma, bu ayın əvvəlində Liverpulda keçirilən dünyanın ilk xüsusi psevdoferment konfransında müzakirə olunan mövzular arasında onların fəaliyyət göstərmə və inkişaf yolları ilə təqdim edildi.

Dünyanın ilk psevdoferment konfransı olduğuna dair haqlı bir iddia ilə, bu yaxınlarda Liverpulda keçirilən görüş, fermentlərə bənzəyən, lakin olmayan bir qrup zülalın tədqiqinə yönəldilib.

Psevdofermentlər strukturca aktiv fermentlərə bənzər, lakin kritik amin turşularına mutasiyalar səbəbindən katalitik aktivliyi olmayan zülallar kimi müəyyən edilir. Onlar katalitik cəhətdən inertdirlər, lakin buna baxmayaraq funksionaldırlar. Hesso Farhan öz çıxışında psevdofermentlərin siqnal funksiyalarını necə saxlaya biləcəyini gözəl şəkildə yekunlaşdırdı. Birincisi, onlar lazım olan yerdə digər zülalları bağlaya bilərlər. İkincisi, onlar, məsələn, allosterik effektlər vasitəsilə digər siqnal yolunun komponentlərinin funksiyasını modulyasiya edə bilərlər. Üçüncüsü, onlar substrat üçün aktiv paraloqlarla rəqabət apara bilər, lakin sözügedən substratı kataliz edə bilmir və prosesin səmərəliliyini azaldır. Dördüncüsü, onlar siqnal yollarının ayrı-ayrı üzvlərini iskele kimi birləşdirə bilərlər.

Konfrans bu funksiyaların hər birinin gözəl nümunələrini təqdim etdi. Hesso Farhan, STYX-in FBXW7 ilə əlaqəsi və döş xərçəngində ikisi arasındakı əlaqə nümunəsi ilə psevdoenzimlərin necə substratla rəqabət mexanizmi ola biləcəyini göstərdi.

Asimmetrik hüceyrə bölünməsinin tənzimlənməsində bu funksiyalardan ikisini eyni anda yerinə yetirə bilən psevdoferment nümunəsi Caulobacter crescentus, Seth Childers-in DivL üzərində işi ilə təmin edilmişdir, bu, həm ccKA-nı bağlayır və həm də bu prosesin tənzimlənməsində onu fosforlanmış DivK ilə əlaqələndirir.

Psevdofermentlərin aktiv fermentləri tənzimləmə üsullarından Elton Zeqirajın gözəl bir nümunəsi var: qeyri-aktiv psevdoferment KIAA0157, deubiquitinating fermentlər ilə struktur oxşarlığı və onun yaratdığı "super-dimer" deubiquitinating ferment, BRCC45-i bütün aktivləşdirən. deubikitinataz fəaliyyəti.

'Zombi' fermentləri aktiv fermentlərin öyrənilməsini və onları necə tapmaq barədə məlumat verir!

Gerard Manning və Hesso Farhan, psevdofermentlərin ən yaxşı şəkildə “ölü” zülallar (Farhan) və ya “zombi” zülalları (Manning) kimi təsvir edilməsi ilə bağlı fikir ayrılığına düşdülər. Bununla belə, hər ikisi aydın idi ki, müxtəlif canlılıq dərəcələrinə baxmayaraq, onların tədqiqatı aktiv fermentlərin öyrənilməsi üçün işıqlandırıcı olduğunu sübut etdi.

Psevdofermentlər: ən yaxşı şəkildə "ölü" zülallar və ya "zombi" zülalları kimi təsvir edilir?

Manninqin psevdokinazlar və psevdofosfatazlar haqqında "substratı necə fosforilləşdirməmək və sonra onu defosforilləşdirməmək" adlı məruzəsi potensial fermentlərin/psevdofermentlərin aktivliyini proqnozlaşdırmaq üçün ardıcıllıq və struktur bükülmələr haqqında məlumatdan istifadə etməyə və bu strukturların funksiyalarını həyata keçirmək üçün işıqdan istifadə etməyə yönəlmişdir. katalitik aktiv fermentlərlə paylaşılan psevdofermentlər. Bu, daha sonra Nicholas Tonks tərəfindən təkrarlanan bir xəbərdarlıqla gəldi: yalnız ardıcıllığa əsaslanan proqnozlara etibar etməkdən ehtiyatlı olun, çünki 14/24 psevdofosfatazların bu əsasda heç bir fəaliyyətinin olmadığı proqnozlaşdırılırdı, lakin o vaxtdan bəri eksperimental olaraq 4-ün müəyyən qədər aktiv olduğu göstərilmişdir. .

Tonksun söhbəti hansı zülalların həqiqətən psevdofermentlər olduğunu müəyyən etmək üçün bir neçə üsuldan biri idi. Rossanna Zaru tədqiqatçılara kömək etmək üçün UniProtKB verilənlər bazasında psevdofermentləri düzgün şərh etməyin unikal problemlərindən danışdı, Krysztof Pawlowskinin ardıcıllıqlardan yeni psevdofermentlər üçün mədənçilik üzərindəki işi iki yeni problem təqdim etdi: öyrənilməsi üçün yeni psevdofermentlər və daha çox strukturların həllinə kömək üçün müraciət. bu proseslə!

Tənzimləyici paraloqlar

Yığıncaqda ortaya çıxan psevdoenzim funksiyasının ümumi xüsusiyyəti, aktiv olmayan psevdofermentlərin genlərin dublikasiyası ilə əmələ gəldiyi aktiv paraloqları tənzimləmək qabiliyyəti idi. Qustavo Afandorun "prozimlər" adlandırdığı hekayəsi, bunun baş verdiyi molekulyar mexanizmləri təfərrüatlı şəkildə izah etdi - deoksihipusin sintazasının iki paraloqunda, heç biri özlüyündə əhəmiyyətli aktivliyə malik deyil, yalnız biri ölüdür. Hər ikisi tripanosomatidlərdə poliamin sintezinin tənzimlənməsi üçün tələb olunur.

Bu, xüsusilə maraqlıdır, çünki bu orqanizmlərin mRNT istehsalının, tərcüməsinin və ya sabitliyinin tənzimlənməsi üçün heç bir mexanizmləri yoxdur və buna görə də bunun əvəzinə psevdoenzim/prozimdən asılı tənzimləmə mexanizmi inkişaf etmiş kimi görünür!

Dame Janet Thornton fermentlərin dəyişməsi mexanizmləri, funksiyaların qazanc və itkiləri və bu cür paraloqların yaradılması, həmçinin psevdofermentlərin təsnifatında FunTree boru kəmərinin istifadəsi haqqında danışıb.

Natali Jura katalitik cəhətdən zəifləmiş HER3 üzvünü əhatə edən HER ailəsinin kompleks allosterik tənzimlənməsində iştirak edən dimerləşmə hadisələri, eləcə də açıqlaya bilməyəcəyimiz dərc olunmamış məlumatlar haqqında danışdı!

Maykl Gingerin iki zülal arasında oxşar psevdoferment-ferment qarşılıqlı təsirinin genom qazma yolu ilə tapıldığı mitoxondrial histidin fosfatazları üzərində işi bu fermentlərin təkamülü və onların qarşılıqlı əlaqəsinin funksional əhəmiyyəti ilə bağlı maraqlı suallar doğurdu: o, mitoxondrial siqnalizasiyada iştirak edirmi, yoxsa metabolik yol?

Ferment, psevdoferment və 'psevdopsevdoferment'

Bir çox natiqlər özlərini yersiz, hətta saxtakar hiss etdiklərini iddia edirdilər, çünki onların söhbətləri əslində bəzi fermentativ aktivliyə malik fermentlər üzərində gedirdi. Bununla belə, hamısı böyük töhfələr idi. Bir sözlə desək, bu “pseudo-psevdofermentlər” iclas çərçivəsində quraşdırılmışdır: ya onlar funksional olaraq müvafiq, əgər aşağı olarsa, fermentativ aktivliyi saxlayan yanlış təsnif edilmiş psevdofermentlər olduğuna görə və ya aktiv ferment olmasına baxmayaraq, psevdofermentativ funksiyalara və mexanizmlərə malik olduqlarına görə. .

Nicholas Tonks, xərçəngdə psevdofermentativ funksiyaları Arnim Pause tərəfindən müzakirə edilən proqnozlaşdırılan psevdofosfataz PTPN23-ün aktiv ferment olduğuna dair sübutlar göstərdi. Bu, ardıcıllıq əsasında funksiya haqqında fərziyyələr irəli sürmək istəyənlərin hamısı üçün xəbərdarlıq idi: adətən aktiv olmayan mutasiyalar funksiyanı mütləq istisna etmir. PTPN23 itkisinin SRC fosforilasiyasını və aktivləşməsini artırmaqla döş xərçəngində şiş böyüməsini və invazyonunu təşviq etdiyi göstərildi, fermentdə ən azı bir qədər fosfataz fəaliyyətinin mövcud olduğunu göstərdi.

PTPN23: xəbərdarlıq nağılı - adətən təsirsizləşdirən mutasiyalar funksiyanı mütləq istisna etmir

Bənzər bir hadisə Lincoln Potter tərəfindən guanylylcyclase fermentlərinin kinaz homologiya domenində göstərilmişdir. Qan təzyiqi terapevtikləri üçün vacib hədəflər olan bu zülallar mürəkkəbdir və yalnız qismən başa düşülür, lakin bu domenlərin aktivləşdirilməsinə baxaraq, o, bu proqnozlaşdırılan qeyri-aktiv kinaz sahəsinin avtofosforilatlanması üçün fosforlanmış qalıqların necə lazım olduğunu göstərdi. Onların son işi, bu fosfatların kinaz domenində xüsusi yüklü yamaqlar yaratdığı, bu siqnal yolunu tənzimləmək üçün guanilil siklaz homodimerlərinin əks tərəflərini duz körpüləri ilə bir-birinə bağlayan bu zərif mexanizmin əlavə təfərrüatlarını göstərdi.

İclasın əsl saxtakarlıqları (olduğu kimi) PKA tənzimlənməsi və iştirak edən molekulyar mexanizmlər və CDK-lar haqqında əsas müzakirələrlə seçilən natiqlər Susan Taylor və Sir Paul Nurse idi. Bu fermentlər haqqında psevdo heç bir şey yoxdur - lakin iki danışıqlar, mürəkkəb mobil siqnal şəbəkələri haqqında anlayışımızı irəli aparmaq üçün hər birinin tədqiqatlarının digərini necə məlumatlandırdığının təəccüblü bir nümunəsi idi.


Giriş

Bir fermentin aktiv sahələri adətən hansı amin turşusu qalıqlarının mövcudluğundan asılı olaraq amin turşusu qalıqlarından ibarətdir, substratın spesifikliyi çox dəyişə bilər. PH səviyyəsindən asılı olaraq, fermentin fiziki xüsusiyyətləri (əsasən elektrik yükü) dəyişə bilər. Elektrik yükünün dəyişməsi aktiv sahə amin turşusu qalıqları ilə daxil olan substrat arasında qarşılıqlı əlaqəni dəyişə bilər. Bununla belə, substrat hidrogen bağı və ya van der Waals qüvvələri vasitəsilə aktiv sahəyə bağlana bilər. Substrat aktiv sahəyə bağlandıqdan sonra daha sonra kimyəvi reaksiyalarda iştirak edən bir ferment-substrat kompleksi meydana gətirir.

Bir fermentin aktiv olması və kimyəvi reaksiyanın irəliləməsinə imkan vermək üçün enerji baxımından əlverişli olması üçün bir substrat fermentin "aktiv sahəsinə" bağlanmalıdır. Aktiv sayt bir qıfıl, substrat isə açar kimi düşünülə bilər, bu, kilid və açar modeli kimi tanınır. Açar (substrat) daxil edilməli və çevrilməlidir (kimyəvi reaksiya), sonra kilid (ferment) açılır (məhsulların istehsalı). Qeyd edək ki, bir fermentin birdən çox aktiv sahəsi ola bilər. Aktiv sahə-substrat əlaqəsi ilə bağlı başqa bir nəzəriyyə, kilid və açar nəzəriyyəsinə tamamilə zidd olan induksiya edilmiş uyğunluq nəzəriyyəsidir (burada aktiv sahə zahirən çevik deyil). İnduksiya edilmiş uyğunluq nəzəriyyəsində fermentin aktiv sahəsi çox çevikdir və yalnız substrat ona bağlandıqda onun konformasiyasını dəyişir.

Fermentlər ferment-substrat kompleksinin aktivləşdirilməsinin Gibbs sərbəst enerjisini aşağı salmaqla katalizator kimi işləyirlər. Aşağıda katalizatorlu və katalizatorsuz əsas enzimatik reaksiyanı göstərən iki rəqəm var:

Şəkil 1: Kimyəvi reaksiyanın mərhələlərinin enerjiləri. Katalizsiz (kesikli xətt) substratlar keçid vəziyyətinə çatmaq üçün çoxlu aktivləşdirmə enerjisinə ehtiyac duyur, bu da daha sonra aşağı enerji məhsullarına çevrilir. Ferment kataliz edildikdə (bərk xətt), ferment substratları (ES) bağlayır, sonra nəhayət buraxılan məhsulların (EP) istehsalı üçün tələb olunan aktivləşdirmə enerjisini azaltmaq üçün keçid vəziyyətini (ES & Xəncər) sabitləşdirir. Vikipediyadan.

Fermentin effektivliyini aşağıdakı kimi müəyyən etmək olar: sadə fermentativ reaksiyanı nəzərdən keçirək:

Alman biokimyaçısı Leonor Michaelis və kanadalı biokimyaçı Maud Menten bu sistemi təsvir edən və sonralar "Michaelis-Menten tənliyi" olaraq aşağıda göstərilən tənliyi əldə etdilər:

Bu tənlik məlum bir V qəbul edərək, verilmiş substrat konsentrasiyasında reaksiyanın sürətini verirmaks, bu, reaksiyanın davam edə biləcəyi maksimum sürətdir və KM, Michaelis sabiti. Bununla belə, Michaelis-Mentenin praktik tətbiqində V0 tez-tez ölçülür və Vmaks məlumat süjetində doyma və ya yayla kimi müşahidə edilir. Substrat konsentrasiyası məlum olduğu üçün KM adətən faizin hesablanmış dəyəridir.

Michaelis sabitini substratın fermentdən ayrılma sürəti kimi düşünmək olar, bu, ya substrat-ferment kompleksinin məhsula çevrilməsi hadisələri zamanı baş verə bilər, ya da substratın fermentlə əlaqəsizləşməsi. KM tənlik kimi göstərilə bilər.

halbuki k-1 substratın fermentə bağlanma sürəti sabitidir, nəticədə ferment-substrat kompleksinin dissosiasiyası baş verir, k2 substrat-ferment kompleksinin yox olub məhsula çevrildiyi sürət sabitidir və K1 substrat-ferment kompleksi əmələ gəlməsinin sürət sabitidir. Ona görə də KM Substrat-ferment kompleksinin yox olma sürətinin substratın yarısının fermentə bağlandığı səviyyə olan substrat-ferment kompleksinin əmələ gəlmə sürətinə bölünməsi kimi baxıla bilər. KM inhibitorunun olması üçün faydalı göstəricidir, çünki biz K-də dəyişiklikləri axtara bilərikM və bizim nəzarətimizlə müqayisə edin (bioloji sistemlərdə heç bir inhibitor varlığı yoxdur). KM asılı dəyişəndir və onun dəyəri sistemin pH səviyyəsi, temperatur və ya kimyəvi reaksiyaya təsir edə biləcək hər hansı digər vəziyyət daxil olmaqla bir çox səbəbə görə dəyişə bilər. Kiçik KM substratın fermentə yüksək yaxınlığa malik olduğunu göstərir.

Michaelis-Menten tənliyi fermentin effektivliyini ölçmək üçün ən faydalıdır, əgər v0 [S]-ə qarşı aşağıdakı kimi qurulur:

Şəkil 3: Reaksiya sürətinin diaqramı və Michaelis-Menten sabiti. Vikipediyadan.

Vmaks [S]-dən asılı olmayaraq reaksiyanın gedə biləcəyi maksimum sürətdir, yəni daha çox substrat əlavə etsəniz belə, reaksiya daha sürətli gedə bilməz. Ona görə ki, Vmaks fermentin bütün aktiv yerləri işğal edilir. Fermentlərin kinetik tənliklərinin müxtəlif formalarına dair bütün izahatlardan sonra biz katalitik səmərəlilik haqqında nəticəyə gəlirik. Şəkil 3-ə qayıdaraq, bizdə:

Qeyd (k_2) k-1 və k1 ilə müqayisədə tarazlıq ifadəsindən fərqli olaraq geri dönməz reaksiyanı təsvir edir. k2 burada fermentin katalitik effektivliyi olan kcat kimi də tanınır. Əvvəlki müzakirədən v0, zamanla məhsulun əmələ gəlməsi olan ölçülmüş reaksiya sürətidir, beləliklə, tənliyin aşağıdakı kimi görünəcəyi qənaətinə gəlmək olar:

Harada [E]0 ümumi ferment konsentrasiyasıdır.

Bu da məlumdur ki, V­Maks bütün ferment-substrat kompleksi yox olduqda və məhsula çevrildikdə müşahidə olunur, beləliklə, aşağıdakı fərziyyəni irəli sürə bilərik:

və yenidən təşkil edildikdən sonra bu tənliyi əldə edirik:

Təcrübələrdən məlumat əldə etdikdən sonra və Michaelis-Menten tənliyindən istifadə etdikdən sonra istifadə ediləcək katalitik səmərəliliyin hesablanması üçün bu tənlikdir. Daha böyük k iləpişik , ferment effektivdir, çünki daha az ferment lazımdır.


Videoya baxın: Biology Made Ridiculously Easy. 2nd Edition. Digital Book. FreeAnimatedEducation (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Delsin

    Rekvizitlər çıxır, bir növ

  2. Janson

    Gözəl cavab

  3. Arlyn

    Etibar içində dedi, fikrim daha da aydındır. Şərhlərdən imtina edəcəm.

  4. Nagis

    Yes bummer

  5. Macclennan

    Üzr istəyirəm, amma məncə, siz haqlı deyilsiniz. Mən bunu sübut edə bilərəm. Mənə pm-də yazın.

  6. Gersham

    Siz tamamilə haqlısınız. Bunda da yaxşı bir şey düşünülür, mən dəstəkləyirəm.

  7. Estefan

    Düşünürəm ki, o səhvdir. Mən əminəm. Bunu sübut edə bilərəm. PM-də mənə yaz.



Mesaj yazmaq