Transzferáz biológiai folyamatok, funkciók, nómenklatúra és alosztályok



az transzferáz olyan enzimek, amelyek felelősek egy olyan szubsztrát funkcionális csoportjainak átadásáért, amelyek donorként hatnak egy másiknak, amely receptorként működik. Az élet lényeges metabolikus folyamatainak többsége transzferáz enzimeket tartalmaz.

Az említett enzimek által katalizált reakciók első megfigyelését 1953-ban Dr. R. K. Morton dokumentálta, aki megfigyelte, hogy egy foszfát-csoportot egy lúgos foszfatázból egy β-galaktozidázba szállítanak, amely a foszfátcsoport receptoraként hatott..

A transzferáz enzimek nomenklatúráját általában annak a molekulának a jellege szerint végezzük, amely elfogadja a reakcióban a funkcionális csoportot, például: DNS-metil-transzferáz, glutation-transzferáz, 1,4-a-glükán-6-a-glükozil-transzferáz, többek között.

A transzferázok biotechnológiai jelentőségű enzimek, különösen az élelmiszer- és gyógyszeriparban. Génjeiket módosítani lehet, hogy specifikus aktivitásokat hajtsanak végre a szervezetekben, ezáltal közvetlenül hozzájárulva a fogyasztók egészségéhez, a táplálkozási előnyökön túl.

A bélflóra prebiotikus gyógyszerei transzferázokban gazdagok, mivel ezek részt vesznek a szénhidrátok kialakulásában, amelyek elősegítik a hasznos mikroorganizmusok növekedését és fejlődését a bélben.

A transzferázok által katalizált folyamatok hiányosságai, szerkezeti károsodásai és megszakításai a sejtek belsejében lévő termékek felhalmozódását okozzák, ezért sok különböző betegség és patológia kapcsolódik az ilyen enzimekhez..

A transzferázok meghibásodása olyan betegségeket okoz, mint a galaktoszémia, az Alzheimer-kór, a Huntington-kór.

index

  • 1 Biológiai folyamatok, amelyekben részt vesznek
  • 2 Funkciók
  • 3 Nómenklatúra
  • 4 Alosztályok
    • 4.1 EC.2.1 Egy szénatom átcsoportosítása
    • 4.2 EC.2.2 Aldehid- vagy ketoncsoportok átvitele
    • 4.3 EC.2.3 Acil-transzferázok
    • 4.4 EC.2.4 Glikozil-transzferázok
    • 4.5 EC.2.5 Az alkil- vagy arilcsoportok átvitele a metilcsoportok kivételével
    • 4.6 EC.2.6 A nitrogéncsoportok átvitele
    • 4.7 EC.2.7 Foszfátcsoportokat tartalmazó csoportok átvitele
    • 4.8 EC.2.8 A ként tartalmazó csoportok átvitele
    • 4.9 EC.2.9 Szelént tartalmazó csoportok átvitele
    • 4.10 EC.2.10 Molibdént vagy volfrámot tartalmazó transzfercsoportok
  • 5 Referenciák

Biológiai folyamatok, amelyekben részt vesznek

Az olyan metabolikus folyamatok nagy száma közül, amelyekben a transzferázok érintettek, a glikozid bioszintézis és a cukrok anyagcsere általában.

Egy glükotranszferáz enzim felelős az A és B antigének konjugálásáért a vörösvértestek felületén. Ezek a változások az antigének kötődésében a Pro234Ser aminosavak polimorfizmusából származnak, a B-transzferázok eredeti szerkezete..

A májban a glutation-S-transzferáz részt vesz a májsejtek méregtelenítésében, segítve őket a reaktív oxigénfajoktól (ROS), a szabadgyököktől és a sejtcopopszmában felhalmozódó hidrogén-peroxidoktól. nagyon mérgező.

Az aszpartát-karbamoil-transzferáz katalizálja a pirimidinek bioszintézisét a nukleotidok metabolizmusában, a nukleinsavak alapvető komponensei és a többsejtes folyamatokban használt nagy energiájú molekulák (például az ATP és a GTP) esetében..

A transzferázok közvetlenül részt vesznek számos biológiai folyamat szabályozásában azáltal, hogy az epigenetikus mechanizmusokkal elnémítják azokat a DNS-szekvenciákat, amelyek kódolják a sejtelemek szintéziséhez szükséges információt..

A hiszton-acetil-transzferázok acetilezett konzervált lizin-maradékokat tartalmaznak hisztonokban egy acetil-CoA-molekulából származó acetilcsoport átadásával. Ez az acetilezés stimulálja az euchromatin kialakulásával vagy relaxációjával kapcsolatos transzkripció aktiválódását.

A foszfotranszferázok valószínűleg katalizálják a foszfátcsoportok átvitelét valószínűleg minden sejtes metabolikus kontextusban. Fontos szerepet játszik a szénhidrátok foszforilációjában.

Az aminotranszferázok katalizálják az aminosavak reverzibilis transzfert az aminosavakból az oxacidokba, ami a B6-vitamin-függő enzimek által közvetített aminosavak egyik sok transzformációja..

funkciók

A transzferázok katalizálják az alábbi reakciót betöltő kémiai csoportok mozgását. A következő egyenletben az "X" betű az "Y" és "Z" funkcionális csoport donormolekuláját jelenti, mint akceptor..

X-Y + Z = X + Y-Z

Ezek olyan enzimek, amelyek összetételében erős elektronegatív és nukleofil elemek vannak; ezek az elemek felelősek az enzim átviteli kapacitásáért.

A transzferázok által mobilizált csoportok általában aldehid- és ketonmaradékok, acil-, glükozil-, alkil-, nitrogén- és nitrogéntartalmú csoportok, foszfor, kéntartalmú csoportok..

nómenklatúra

A transzferázok besorolása az Enzim Bizottság által 1961-ben javasolt enzimek besorolására vonatkozó általános szabályokat követi. A bizottság szerint minden enzim osztályozási kódot kap a besorolásához.

A kódokban lévő számok helyzete a besorolás mindegyik felosztását vagy kategóriáját jelöli, és ezek a számok az "EK" betűk előtt vannak..

A transzferázok besorolásakor az első szám az enzimosztályt jelenti, a második szám az átadott csoport típusát, a harmadik szám pedig a szubsztrátot jelöli, amelyen.

A transzferázok osztályának nómenklatúrája EC.2. Tíz alosztálya van, így az enzimeket a kódból találjuk Eq.2.1 amíg a EC.2.10.  Az alosztály minden denotációja főként az enzimet átadó típuscsoport szerint történik.

alosztályok

A transzferázok családján belül az enzimek tíz osztálya:

EC.2.1 Egy szénatom átcsoportosítása

A csoportok egyetlen szénatomot tartalmaznak. A metil-transzferáz például átad egy metilcsoportot (CH3) a DNS nitrogénbázisaihoz. Ebben a csoportban az enzimek közvetlenül szabályozzák a gének transzlációját.

EC.2.2 Aldehid- vagy ketoncsoportok átvitele

Receptorcsoportként szacharidokat tartalmazó aldehid-csoportokat és ketoncsoportokat mobilizálnak. A karbamiltranszferáz a pirimidinek szabályozásának és szintézisének mechanizmusát jelenti.

EC.2.3 Acil-transzferázok

Ezek az enzimek az acilcsoportokat aminosavszármazékokhoz viszik. A peptidil-transzferáz a peptidkötések esszenciális képződését végzi a szomszédos aminosavak között a transzlációs folyamat során.

EC.2.4 Glikozil-transzferázok

Ezek katalizálják a glikozidkötések kialakulását, foszfátcukor-csoportokat használva donorcsoportként. Valamennyi élő lény jelenít meg glikozil-transzferázok DNS-szekvenciáit, mivel részt vesznek a glikolipidek és glikoproteinek szintézisében..

EC.2.5 Az alkil- vagy arilcsoportok átvitele a metilcsoportokon kívül

Például a CH3-tól eltérő alkil- vagy arilcsoportokat mobilizálnak dimetilcsoportként. Ezek közé tartozik a fent említett glutation-transzferáz.

EC.2.6 A nitrogéncsoportok átvitele

Ennek az osztálynak az enzimjei olyan nitrogéncsoportokat hordoznak, mint a -NH2 és -NH. Ezen enzimek közé tartoznak az aminotranszferázok és a transzaminázok.

EC.2.7 Foszfátcsoportokat tartalmazó csoportok átvitele

Ezek katalizálják a szubsztrátok foszforilációját. Ezeknek a foszforilációknak a szubsztrátjai általában cukrok és más enzimek. A foszfotranszferázok cukrokat szállítanak a sejtek belsejébe egyidejűleg foszforilezve.

EC.2.8 A ként tartalmazó csoportok átvitele

Jellemzői a kéntartalmú csoportok szerkezetükben történő transzportjának katalizálása. Az A-koenzim transzferáz ebbe az alosztályba tartozik.

EC.2.9 Szelént tartalmazó transzfercsoportok

Általában szeleniotranszferázokként ismertek. Ezek az L-seryl-csoportokat mobilizálják az RNS-ek átviteléhez.

EC.2.10 Molibdént vagy volfrámot tartalmazó transzfercsoportok

Ennek a csoportnak a transzferázjai mobilizálják a molibdént vagy volfrámot tartalmazó csoportokat olyan molekulákra, amelyek szulfidcsoportokat tartalmaznak akceptorként.

referenciák

  1. Alfaro, J. A., Zheng, R.B., Persson, M., Letts, J. A., Polakowski, R., Bai, Y., ... & Evans, S. V. (2008). Az A és B ABO (H) vércsoportok glikozil-transzferázok specifikus konformációs változásokon keresztül azonosítják a szubsztrátumot. Journal of Biological Chemistry, 283 (15), 10097-10108.
  2. Aranda Moratalla, J. (2015). A DNS-metil-transzferázok számítási vizsgálata. A DNS-metiláció epigenetikai mechanizmusának elemzése (Thesis-Doktor, Valencia Egyetem, Spanyolország).
  3. Armstrong, R. N. (1997). A glutation transzferázok szerkezete, katalitikus mechanizmusa és fejlődése. Kémiai kutatások a toxikológiában, 10 (1), 2-18.
  4. Aznar Cano, E. (2014). A "Helicobacter pylori" fágvizsgálata fenotípusos és genotípusos módszerekkel (doktori értekezés, Universidad Complutense de Madrid)
  5. Boyce, S., és Tipton, K. F. (2001). Enzim osztályozás és nómenklatúra. Els.
  6. Bresnick, E. és Mossé, H. (1966). Patkány májból származó aszpartát-karbamoil-transzferáz. Biochemical Journal, 101 (1), 63.
  7. Gagnon, S.M., Legg, M.S., Polakowski, R., Letts, J. A., Persson, M., Lin, S., ... & Borisova, S. N. (2018). Az Arg188 és az Asp302 konzervált maradékok kritikusak az aktív helymeghatározás és a katalízis szempontjából az emberi ABO (H) vércsoport A és B glikozil-transzferázokban. Glycobiology, 28 (8), 624-636
  8. Grimes, W. J. (1970). Sziálsav transzferázok és sziálsavszintek normál és transzformált sejtekben. Biochemistry, 9 (26), 5083-5092.
  9. Grimes, W. J. (1970). Sziálsav transzferázok és sziálsavszintek normál és transzformált sejtekben. Biochemistry, 9 (26), 5083-5092.
  10. Hayes, J. D., Flanagan, J. U. és Jowsey, I. R. (2005). Glutation transzferázok. Annu. Pharmacol. Toxicol., 45, 51-88.
  11. Hersh, L. B. és Jencks, W. P. (1967). Koenzim A transzferáz kinetika és csere-reakciók. Journal of Biological Chemistry, 242 (15), 3468-3480
  12. Jencks, W. P. (1973). 11 A koenzim A transzferázok. Az enzimekben (9. kötet, 483-496. O.). Academic Press.
  13. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G.J. & Withers, S.G. (2008). Glikozil-transzferázok: struktúrák, funkciók és mechanizmusok. A biokémia éves felülvizsgálata, 77
  14. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G.J. & Withers, S.G. (2008). Glikozil-transzferázok: struktúrák, funkciók és mechanizmusok. A biokémia éves felülvizsgálata, 77.
  15. Lambalot, R. H., Gehring, A.M., Flugel, R.S., Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, M.A., ... & Walsh, C. T. (1996). Új enzim szupercsalád a foszfopantetil-transzferázok. Kémia és biológia, 3 (11), 923-936
  16. Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P., és Rees, S. (1999). A kolin-acetil-transzferáz-immunreaktivitás csökkentése, de nem a muszkarin-m2 receptor immunreaktivitás a SIDS csecsemők agyszemében. Journal of neuropathology and kísérleti neurológia, 58 (3), 255-264
  17. Mannervik, B. (1985). A glutation transzferáz izoenzimjei. A molekuláris biológia enzimológiai és kapcsolódó területeinek előrehaladása, 57, 357-417
  18. MEHTA, P. K., HALE, T. I. és CHRISTEN, P. (1993). Aminotranszferázok: a homológia és az evolúciós alcsoportok felosztása. European Journal of Biochemistry, 214 (2), 549-561
  19. Monro, R. E., Staehelin, T., Celma, M.L., és Vazquez, D. (1969, január). A riboszómák peptidil-transzferáz aktivitása. Cold Spring Harbor szimpóziumában a kvantitatív biológiáról (34. kötet, 357-368. O.). Cold Spring Harbor Laboratory Press.
  20. Montes, C. P. (2014). Enzimek az élelmiszerben? Az ehető biokémia. Egyetemi folyóirat UNAM, 15, 12.
  21. Morton, R. K. (1953). A hidrolitikus enzimek transzferáz aktivitása. Nature, 172 (4367), 65.
  22. Negishi, M., Pedersen, L. G., Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y. és Pedersen, L. C. (2001). A szulfotranszferázok szerkezete és működése. A biokémia és a biofizika archívuma, 390 (2), 149-157
  23. A Nemzetközi Biokémiai és Molekuláris Biológiai Unió (NC-IUBMB) Nómenklatúra Bizottsága. (2019). A qmul.ac.uk
  24. Rej, R. (1989). Aminotranszferázok a betegségben. Laboratóriumi klinikák, 9 (4), 667-687.
  25. Xu, D., Song, D., Pedersen, L. C. és Liu, J. (2007). A heparán-szulfát-2-O-szulfotranszferáz és a kondroitin-szulfát 2-O-szulfotranszferáz mutációs vizsgálata. Journal of Biological Chemistry, 282 (11), 8356-8367