Aké sú úlohy každého člena katalytickej triády SHD? Ako mechanizmus funguje?

Aké sú úlohy každého člena katalytickej triády SHD? Ako mechanizmus funguje?
Anonim

KATALYZÁTOR SLD

SHD katalytická triádaako už názov napovedá, pozostáva z aminokyselín (AA) serínu, histidínu a aspartátu, ktorých jednopísmenové kódy sú S, H a D, v danom poradí.

Tento druh triády existuje napríklad v enzýme trypsín, ktorý sa nachádza v pankrease, sa najprv syntetizuje ako neaktívny prekurzor (takže nevykonáva svoju prácu, kým nie je potrebný).

ŠPECIFICKÉ PEPTIDOVÉ KARTY TRYPSIN CUTS

Myšlienka s trypsínom spočíva v tom, že má hydrolyzovať špecifické peptidové väzby, kde príslušná peptidová väzba nasleduje po špecifickom # R # skupina v AA sekvencii, ktorá je veľké a # Mathbf (("+")) #, Toto je príklad komplementárnosť poplatkov.

Zvýraznená väzba je peptidová väzba, ktorá je hydrolyzovaná počas enzymatickej aktivity po zistení zvýraznenej väzby # R # skupina.

AMINOVÉ KYSELINY

serine v tejto triáde by bolo skvelé nucleophile, ak nie pre protón. Po deprotonizácii by to naozaj pomohlo. Aby sme to dosiahli, musíme niečo dosiahnuť v zmysle zníženie pKa serínu tak, že chce darovať svoj protón.

histidín sa stáva žiaducim riešením tým, že je aktivátor na serín. Keďže pKa histidínu je približne 6,04 a pKa neutrálneho serínu je približne 15,9, bolo by nepravdepodobné, že by sa to stalo, aj keď …

Avšak, aspartát má pKa približne 3,90 a záporný náboj, takže ako hydrofilná zlúčenina chce byť kyselinou, takže histidín aj aspartát tvoria interakciu H-väzby.

Aspartátová túžba po protónovom histidíne vyvoláva histidín zvýšiť jeho pKa udržať si pravý horný protón, vyvažovanie rozdiel pKa medzi histidínom a serínom, podporujúci deprotonáciu serínu za vzniku interakcie H-väzby.

Ako dodatočný bonus tiež aspartate orientuje histidín tak, aby sa jeho voľne sa otáčajúci metylénový mostík udržal na mieste. Pekný!

Spoločne tieto pôsobia v trypsíne, napríklad na katalyzáciu hydrolýzy / štiepenia špecifických peptidových väzieb iných proteínov.

ČO JE TO MECHANIZMUS?

No, je to tento veľký diagram:

  1. Histidín ukradne protón zo serínu, aktivuje ho.
  2. Serín je teraz schopný napadnúť karbonylový uhlík, ktorý sa viaže v tetraedrickom komplexe.
  3. Komplex je stabilizovaný chrbticou # "NH" # z blízkeho glycínu, ako aj z rovnakého serínu. Histidín je orientovaný aspartátom. Tetraedrický komplex sa zrúti, aby štiepil peptidovú väzbu a výsledný produkt # "NH" # ukradne protón z histidínu.
  4. Histidín môže zachytiť protón z vody, pretože jeho pKa je stále zvýšená (čím je kyselina slabšia) po stabilizácii aspartátom.
  5. Hydroxid je veľký nukleofil, ktorý potom môže zaútočiť na karbonylový uhlík na druhý nukleofilný atak.
  6. Tetraedrický komplex, opäť stabilizovaný chrbticou # "NH" # na glycíne a tom istom seríne sa potom môže zbaliť, štiepiť serín hneď a uchopiť protón histidínu ako predtým.
  7. Končíme karboxylovou kyselinou, ktorá je výsledkom hydrolýzy peptidovej väzby.