Isomerases תהליכים ביולוגיים, פונקציות, המינוח ואת תת מחלקות

ה איזומרים הם מעמדם של אנזימים המעורבים בסידור מבני או מיקומי של איזומרים ושל סטריאו-איזומרים של מולקולות שונות. הם נוכחים כמעט בכל האורגניזמים התאים הממלאים תפקידים בהקשרים שונים.

אנזימים של המעמד הזה לפעול על מצע אחד, אם כי חלקם עשויים להיות קשורה קוולנטית עם cofactors, יונים, בין היתר. התגובה הכללית, אם כן, ניתן לראות כדלקמן:

X-Y → Y-X

התגובות המזורזות על ידי אנזימים אלה מערבות התארגנות פנימית של הקישורים, אשר עשוי להיות שינויים במצב של קבוצות פונקציונליות, במצב של קשרים כפולים בין פחמנים, בין יתר, ללא שינויים בנוסחא המולקולרית של המצע.

Isomerases לבצע פונקציות מגוונות במגוון רחב של תהליכים ביולוגיים, הכוללים מסלולים מטבוליים, חלוקת התא, שכפול דנ"א, עד כמה שם..

האיזומרים היו האנזימים הראשונים ששימשו לייצור תעשייתי של סירופים ומזונות מתוקים אחרים, הודות ליכולתם להפריד בין האיזומרים של סוגים שונים של פחמימות..

אינדקס

• 1 תהליכים ביולוגיים בהם הם משתתפים
• 2 פונקציות
• 3 המינוח
• 4 תת-ערכות
  • 4.1 EC.5.1 מרוצים ואפימריזות
  • 4.2 EC.5.2 Cis-trans-Isomerases
  • 4.3 EC.5.3 איסומראס intramolecular
  • 4.4 EC.5.4 טרנספציות intramolecular (מוטציות)
  • 4.5 EC.5.5 lyases Intramolecular
  • 4.6 EC.5.6 Isomerases שמשנים את הקונפורמציה המקרומולקולרית
  • 4.7 EC.5.99 איזומרים אחרים
• 5 הפניות

תהליכים ביולוגיים שבהם הם משתתפים

Isomerases להשתתף במספר תהליכים סלולריים חיוניים. בין הבולטים הם שכפול דנ"א ואריזה, מזרז על ידי topoisomerases. אירועים אלה הם קריטיים עבור שכפול של חומצה גרעין, כמו גם עבור עיבוי שלה לפני חלוקת התא.

גליקוליזה, אחד המסלולים המטבוליים מרכזי בתא, כולל לפחות שלושה אנזימים isomeric, כלומר איזומראז phosphoglucose, טריוז פוספט איזומראז ו-phosphoglycerate מוטאז.

ההמרה של UDP-galactose כדי UDP גלוקוז במסלול הגטקטוז catabolism מושגת על ידי פעולה של epimerase. בבני אדם אנזים זה ידוע בשם UDP-glucose 4-epimerase.

קיפול חלבונים הוא תהליך חיוני לתפקודם של אנזימים רבים בטבע. אנזים איזומאראז חלבון אנזים מסייע לקפל חלבונים המכילים גשרים דיסולפידים על ידי שינוי המיקום שלהם במולקולות כי הם משתמשים כמצע.

פונקציות

עיקר תפקידם של אנזימי השתייכות למעמד של איזומראז ניתן לראות את השינוי של מצע באמצעות שינוי מבנה קטן, כדי להפוך אותו רגישים עיבוד נוסף על ידי אנזימים במורד זרם מסלול מטבולים, למשל.

דוגמא isomerisation היא השינוי של קבוצת פוספט בעמדה 3 הפחמן בעמדה 2 של 3-phosphoglycerate להמיר אותו לתוך 2-phosphoglycerate, זרז ידי מוטאז האנזים phosphoglycerate במסלול glycolytic, לפיה תרכובת של אנרגיה גבוהה נוצרת כי הוא אנולאז מצע פונקציונלי.

המינוח

סיווג האיזומראז עוקב אחר הכללים הכלליים של סיווג האנזימים המוצעים על ידי ועדת האנזים ב -1961, שבה כל אנזים מקבל קוד מספרי לסיווגו.

המיקום של המספרים בקוד האמור מציין כל אחד מחלוקות או קטגוריות בסיווג ומספרים אלה קדם האותיות "EC".

עבור איזומראזים המספר הראשון מייצג את המעמד האנזימטי, השני מציין את סוג האיזומריזציה שהם מבצעים, והשלישי את המצע שבו הם פועלים..

המינוח של המחלקה isomerase הוא EC.5. יש לו שבע תת-קבוצות, כך שתמצא אנזימים עם הקוד מ- EC.5.1 ל- EC.5.6. יש "תת-מחלקה" השישית של איזומרס המכונה "איזומרים אחרים", שהקוד שלהם הוא EC.5.99, שכן הוא כולל אנזימים עם פונקציות איסומרז שונות.

ההטיה של תת-הסוגים נעשית בעיקר על פי סוג האיזומריזציה שאנזימים אלה מבצעים. למרות זאת, הם יכולים גם לקבל שמות כגון racemases, epimerases, cis-trans-isomerases, isomerases, tautomerases, מוטציות או cyclo isomerases..

תת-קבוצות

ישנם 7 סוגים של אנזימים בתוך המשפחה של isomerases:

EC.5.1 מרוצים ואפימריזות

הם מזרזים את היווצרותם של תערובות גזעיות המבוססות על המיקום של פחמן α. הם יכולים לפעול על חומצות אמינו ונגזרות (EC.5.1.1), על קבוצות חומצות הידרוקסיות ונגזרות (EC.5.1.2), על פחמימות ונגזרות (EC.5.1.3) ואחרות (EC.5.1.99).

EC.5.2 Cis-trans-Isomerases

הם מזרזים את ההמרה בין cis וצורות טרנס איזומריות של מולקולות שונות.

EC.5.3 איסומרטים אינטראקולריים

אנזימים אלה אחראים לאיסומריזציה של חלקים פנימיים באותה מולקולה. יש כאלה המבצעים תגובות oxidoreduction, שבו התורם אלקטרון ו acceptor הוא מולקולה אותו, ולכן הם לא מסווגים כמו oxidoreductases.

הם עשויים לפעול שאר aldoses ו ketoses המרה (EC.5.3.1), קטו וקבוצות אנול על (EC.5.3.2), לשנות את המיקום של קשרים כפולים (EC.5.3.3), דיסולפיד SS אג"ח ( EC.5.3.4) ו "oxidoreductases" אחר (EC.5.3.99).

EC.5.4 טרנספורמות אינטראולקולריות (מוטציות)

אנזימים אלה מזרזים את השינויים של המיקום של קבוצות שונות בתוך אותה מולקולה. הם מסווגים לפי סוג הקבוצה "זז".

הם Fosfomutasas (EC.5.4.1), קבוצות אמינו המעבירה (EC.5.4.2), קבוצות הידרוקסיל המעבירות (EC.5.4.3), והעבירו סוגים אחרים של קבוצות (EC.5.4. 99).

EC.5.5 lyases Intramolecular

הם מזרזים את "חיסולה" של קבוצה שהיא חלק ממולקולה, אך זה אינו קשור אליה באופן קוולנטי.

EC.5.6 Isomerases המשנים את הקונפורמציה macromolecular

הם יכולים לפעול על ידי שינוי הקונפורמציה של פוליפפטידים (EC.5.6.1) או חומצות גרעין (EC.5.6.2).

EC.5.99 איזומרים אחרים

תת קבוצה זו מפגישה אנזימים כגון איזומרז thiocyanate ו -2 hydroxymene-2-carboxylate isomerase.

הפניות

1. אדמס, (1972). חומצות אמינו Racemases ו Epimerases. אנזימים, 6, 479-507.
2. Boyce, S., & College, T. (2005). אנזים סיווג ומינוח. אנציקלופדיה למדעי החיים, 1-11.
3. Cai, C. Z., Han, L. Y, Ji, Z. L., & Chen, Y. Z. (2004). אנזים משפחה סיווג על ידי תמיכה מכונות וקטור. חלבונים: מבנה, תפקוד וביואינפורמטיקה, 55, 66-76.
4. Dugave, C., & Demange, L. (2003). CIS - איזומריזציה טרנסית של מולקולות אורגניות וביומולקולות: השלכות ויישומים. ביקורות כימיות, 103, 2475-2532.
5. אנציקלופדיה בריטניקה. (2018). מאחזר 3 מרס 2019, מ britannica.com
6. פרידמן, ר 'ב', הירסט, ט 'ר, וטויט, מ' פ '(1994). פרוטאין disulphide isomerase: בניית גשרים בחלבון קיפול. TIBS, 19, 331-336.
7. Murzin, A. (1996). סיווג מבני של חלבונים: superfamilies חדש אלכסיי G מורזין. סיווג מבני של חלבונים: Superfamilies חדש, 6, 386-394.
8. Nelson, D. L., & Cox, M. (2009). Lehninger עקרונות ביוכימיה. מהדורות אומגה (מהדורה חמישית).
9. ועדת המינוח של האיגוד הבינלאומי לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית (NC-IUBMB). (2019). מאוחזר מ qmul.ac.uk
10. Thoden, J. B., Frey, P. A., & Holden, H. M. (1996). מבנה מולקולרי של NADH / UDP-glucose קומפלקס נפל של UDP-galactose 4-Epimerase מ Escherichia coli: השלכות על מנגנון קטליטי. ביוכימיה, 35, 5137-5144.