Izomeráz biológiai folyamatok, funkciók, nómenklatúra és alosztályok



az izomeráz ezek az enzimek egy csoportja, amelyek részt vesznek a különböző molekulák izomerjeinek és sztereoizomerjeinek szerkezeti vagy pozicionális átrendeződésében. Gyakorlatilag minden sejtorganizmusban vannak jelen, amelyek különböző kontextusokban funkcionálnak.

Az ebbe az osztályba tartozó enzimek egyetlen szubsztrátra hatnak, bár egyesek kovalensen kapcsolódhatnak kofaktorokhoz, ionokhoz. Az általános reakció tehát a következőképpen látható:

X-Y → Y-X

Az enzimek által katalizált reakciók a kötések belső átrendeződését jelentik, ami a funkcionális csoportok helyzetének változását jelentheti, többek között a szénatomok közötti kettős kötések helyzetében, a szubsztrát molekuláris képletének változása nélkül..

Az izomerázok sokféle biológiai folyamatban végeznek különböző funkciókat, amelyek magukban foglalják a metabolikus útvonalakat, a sejtek osztódását, a DNS-replikációt, hogy csak néhányat említsünk..

Az izomerázok voltak az első enzimek, amelyeket ipari célra használtak szirupok és más cukros élelmiszerek előállításához, köszönhetően a különböző típusú szénhidrátok izomerjeinek egymás közötti átalakítására..

index

  • 1 Biológiai folyamatok, amelyekben részt vesznek
  • 2 Funkciók
  • 3 Nómenklatúra
  • 4 Alosztályok
    • 4.1 EC.5.1 Racemázok és epimerázok
    • 4.2 EC.5.2 Cisz-transz-izomerázok
    • 4.3 EC.5.3 intramolekuláris izomerázok
    • 4.4 EC.5.4 intramolekuláris transzferázok (mutációk)
    • 4.5 EC.5.5 Intramolekuláris liázok
    • 4.6 EC.5.6 Izomerázok, amelyek megváltoztatják a makromolekuláris konformációt
    • 4.7 EC.5.99 Egyéb izomerázok
  • 5 Referenciák

Biológiai folyamatok, amelyekben részt vesznek

Az izomerázok több fontos sejtes folyamatban vesznek részt. A legjelentősebbek közé tartozik a DNS replikációja és csomagolása, amelyet topoizomerázok katalizálnak. Ezek az események elengedhetetlenek a nukleinsav replikációjához, valamint a sejtek felosztása előtti kondenzációhoz.

A glikolízis, amely a sejt egyik központi metabolikus útja, legalább három izomer enzimet foglal magában, nevezetesen: foszfoglükóz-izomeráz, triózfoszfát-izomeráz és foszfoglicerát-mutáz.

Az UDP-galaktóz UDP-glükózvá való átalakulását a galaktóz katabolizmus útján egy epimeráz hatásával érjük el. Emberben ez az enzim UDP-glükóz-4-epimeráz néven ismert.

A fehérjék összecsukása lényeges folyamat számos enzim működéséhez a természetben. A protein-diszulfid-izomeráz enzim segíti a diszulfidhidakat tartalmazó fehérjék összecsukását azáltal, hogy módosítja a szubsztrátként használt molekulák helyzetét..

funkciók

Az izomerázok osztályába tartozó enzimek fő funkciója a szubsztrát kis szerkezeti változás útján történő átalakulásának tekinthető, annak érdekében, hogy az anyagcsere útjában lévő enzimek tovább feldolgozzák azokat, \ t például.

Az izomerizáció egyik példája a 3-as helyzetben lévő foszfát-csoportnak a 3-foszfoglicerát 2-es helyzetű szénévé történő átalakítása, hogy 2-foszfoglicerátokká alakuljon, amelyet a glikolitikus útvonalban a foszfoglicerát-mutáz enzim katalizál. amely az enoláz funkcionális szubsztrátja.

nómenklatúra

Az izomerázok besorolása az Enzim Bizottság által 1961-ben javasolt enzimek besorolásának általános szabályait követi, amelyben minden enzim osztályozási kódot kap..

A számok helyzete az említett kódban az osztályozás minden egyes szegmensét vagy kategóriáját jelöli, és ezek a számok az "EK" betűk előtt vannak..

Az izomerázok esetében az első szám az enzimosztályt jelenti, a második pedig az általuk végrehajtott izomerizáció típusát, a harmadik pedig a szubsztrátot, amelyen a hatásuk van..

Az izomeráz osztály nómenklatúrája EC.5. Hét alosztálya van, így az enzimeket az EC.5.1-től az EC.5.6-ig terjedő kóddal találja meg. Az izomerázok hatodik "alosztálya" az úgynevezett "más izomerázok", amelyek kódja EC.5.99, mivel különböző izomeráz funkciókat tartalmazó enzimeket tartalmaz..

Az alosztályok jelzése főként az enzimek által végrehajtott izomerizáció típusának megfelelően történik. Ennek ellenére olyan neveket is kaphatnak, mint racemázok, epimerázok, cisz-transz-izomerázok, izomerázok, tautomerázok, muták vagy ciklo-izomerázok..

alosztályok

Az izomerázok családjában 7 enzimcsoport van:

EC.5.1 Racemázok és epimerázok

Ezek a racém keverékek képződését katalizálják az a-szén helyzetén alapulva. Ezek az aminosavakra és származékaikra (EC.5.1.1), a hidroxisav-csoportokra és a származékokra (EC.5.1.2), szénhidrátokra és származékokra (EC.5.1.3) és másokra (EC.5.1.99) hathatnak..

EC.5.2 Cisz-transz-izomeráz

Ezek katalizálják a különböző molekulák cisz és transz izomer formái közötti konverziót.

EC.5.3 Intramolekuláris izomerázok

Ezek az enzimek felelősek ugyanazon molekula belső részeinek izomerizálásáért. Vannak olyanok, amelyek az oxidoredukciós reakciókat hajtják végre, ahol az elektrondonor és az akceptor ugyanaz a molekula, így nem minősülnek oxidoreduktázoknak..

A keto- és enol- (EC.5.3.2) csoportokon konvertáló aldózisok és ketózok (EC.5.3.1), a CC kettős kötések (EC.5.3.3), SS diszulfidkötések ( EC.5.3.4) és más "oxidoreduktázok" (EC.5.3.99).

EC.5.4 intramolekuláris transzferázok (mutációk)

Ezek az enzimek katalizálják a különböző csoportok helyzetének változását ugyanabban a molekulában. Azokat a csoportok szerint osztályozzák, amelyek "mozognak".

Vannak a foszfomonázok (EC.5.4.1), aminosavcsoportok (EC.5.4.2), hidroxilcsoportokat átvivő (EC.5.4.3) és azok, amelyek más csoportokat (EC.5.4. 99).

EC.5.5 Intramolekuláris liázok

Ezek katalizálják a molekula részét képező csoportok "eliminálását", de nem kovalensen kapcsolódnak hozzá.

EC.5.6 Izomerázok, amelyek megváltoztatják a makromolekuláris konformációt

A polipeptidek (EC.5.6.1) vagy nukleinsavak (EC.5.6.2) konformációjának megváltoztatásával hatnak..

EC.5.99 Egyéb izomerázok

Ez az alosztály olyan enzimeket foglal magában, mint a tiocianát-izomeráz és a 2-hidroxi-metil-2-karboxilát-izomeráz.

referenciák

  1. Adams, E. (1972). Aminosavak Racemázok és epimerázok. The Enzymes, 6, 479-507.
  2. Boyce, S., és College, T. (2005). Enzim osztályozás és nómenklatúra. Élettudományi enciklopédia, 1-11.
  3. Cai, C. Z., Han, L. Y., Ji, Z. L. és Chen, Y. Z. (2004). Enzim család osztályozás támogató vektor gépek segítségével. Fehérjék: szerkezet, funkció és bioinformatika, 55, 66-76.
  4. Dugave, C. és Demange, L. (2003). Cisz - szerves molekulák és biomolekulák transz izomerizációja: következmények és alkalmazások. Chemical Reviews, 103, 2475-2532.
  5. Encyclopedia Britannica. (2018). A britannica.com-ról 2019. március 3-án szerezték be
  6. Freedman, R. B., Hirst, T. R. és Tuite, M. F. (1994). Protein-diszulfid-izomeráz: hidak építése a fehérje összecsukásában. TIBS, 19, 331-336.
  7. Murzin, A. (1996). A fehérjék szerkezeti besorolása: új szupercsaládok Alexey G Murzin. A fehérjék szerkezeti osztályozása: New Superfamilies, 6, 386-394.
  8. Nelson, D. L. és Cox M. M. (2009). A biokémia Lehninger alapelvei. Omega kiadások (5. kiadás).
  9. A Nemzetközi Biokémiai és Molekuláris Biológiai Unió (NC-IUBMB) Nómenklatúra Bizottsága. (2019). A qmul.ac.uk
  10. Thoden, J. B., Frey, P. A. és Holden, H. M. (1996). Az Escherichia coli-ból származó UDP-galaktóz 4-epimeráz NADH / UDP-glükóz abortív komplexének molekuláris szerkezete: A katalitikus mechanizmus hatásai. Biochemistry, 35, 5137-5144.