Kongsi:
Isomerases proses, fungsi, tatanama dan subkategori biologi
The isomerases mereka adalah kelas enzim yang terlibat dalam penyusunan struktur atau kedudukan isomer dan stereoisomer molekul yang berbeza. Mereka hadir di hampir semua organisma selular yang memenuhi fungsi dalam pelbagai konteks.
Enzim kelas ini bertindak atas substrat tunggal, walaupun sesetengahnya mungkin dikaitkan kovalen dengan cofactors, ion, dan lain-lain. Oleh itu, reaksi umum dapat dilihat seperti berikut:
X-Y → Y-X
Tindak balas dimangkinkan oleh enzim ini melibatkan penyusunan semula dalaman pautan, yang mungkin bermakna perubahan dalam kedudukan kumpulan berfungsi, dalam kedudukan ikatan kembar antara karbon, antara lain, tanpa perubahan dalam formula molekul substrat.
Isomerases menjalankan pelbagai fungsi dalam pelbagai proses biologi yang banyak, termasuk jalur metabolik, pembahagian sel, replikasi DNA, untuk menamakan beberapa..
Isomerase adalah enzim pertama yang digunakan secara industri untuk pengeluaran sirup dan makanan bergula yang lain, berkat kemampuan mereka untuk menginteroksikan isomer pelbagai jenis karbohidrat..
Indeks
- 1 Proses biologi di mana mereka mengambil bahagian
- 2 Fungsi
- 3 Nomenklatur
- 4 Subkelas
- 4.1 EC.5.1 Racemes dan epimerases
- 4.2 EC.5.2 Cis-trans-Isomerases
- 4.3 EC.5.3 isomerase intramolekul
- 4.4 EC.5.4 pemindahan intramolecular (mutasi)
- 4.5 EC.5.5 lyase intramolecular
- 4.6 EC.5.6 Isomerase yang mengubah konformasi makromolekul
- 4.7 EC.5.99 Isomerase lain
- 5 Rujukan
Proses biologi di mana mereka mengambil bahagian
Isomerases mengambil bahagian dalam pelbagai proses penting selular. Antara yang paling menonjol adalah replikasi dan pembungkusan DNA, yang dikatalisasi oleh topoisomerases. Peristiwa-peristiwa ini adalah penting untuk replikasi asid nukleik, serta untuk pemeluwapan sebelum pembahagian sel.
Glikolisis, salah satu laluan metabolik utama dalam sel, termasuk sekurang-kurangnya tiga enzim isomerik iaitu isomerase phosphoglucose, triose fosfat isomerase dan-phosphoglycerate mutase.
Penukaran UDP-galactose kepada UDP-glukosa dalam laluan katabolisme galaktosa dicapai dengan tindakan epimerase. Pada manusia enzim ini dikenali sebagai UDP-glukosa 4-epimerase.
Lipatan protein adalah proses penting untuk berfungsi dengan banyak enzim. Isomerase protein-disulfida enzim membantu lipatan protein yang mengandungi jambatan disulfida dengan mengubah kedudukan mereka dalam molekul yang mereka gunakan sebagai substrat.
Fungsi
Fungsi utama enzim yang dipunyai oleh kelas daripada isomerases boleh dilihat sebagai transformasi substrat melalui perubahan struktur kecil, untuk membuat ia mudah terdedah kepada proses selanjutnya oleh enzim hiliran dalam laluan metabolik, contohnya.
Contoh pengisomeran adalah perubahan kumpulan fosfat dalam kedudukan 3 karbon pada kedudukan 2 3-phosphoglycerate untuk menukar kepada 2-phosphoglycerate, dimangkin oleh enzim mutase phosphoglycerate di jalan glycolytic, di mana sebatian tenaga yang lebih tinggi dihasilkan yang merupakan substrat fungsional enolase.
Tatanama
Klasifikasi isomerase mengikuti peraturan umum klasifikasi enzim yang dicadangkan oleh Suruhanjaya Enzim pada tahun 1961, di mana setiap enzim menerima kod berangka untuk klasifikasinya.
Kedudukan nombor dalam kod tersebut menunjukkan setiap bahagian atau kategori dalam klasifikasi dan nombor ini didahului oleh huruf "EC".
Untuk isomerases nombor pertama mewakili kelas enzimatik, yang kedua menandakan jenis isomerization yang mereka lakukan, dan yang ketiga adalah substrat di mana mereka bertindak..
Tatanama kelas isomerase ialah EC.5. Ia mempunyai tujuh subkelas, jadi anda akan menemui enzim dengan kod dari EC.5.1 hingga EC.5.6. Terdapat "subkelas" isomerases keenam yang dikenali sebagai "isomerases lain", yang kodnya adalah EC.5.99, kerana ia termasuk enzim dengan pelbagai fungsi isomerase.
Denimasi subkelas terutamanya dilakukan mengikut jenis isomerisasi yang dilakukan oleh enzim-enzim ini. Walaupun begitu, mereka juga boleh menerima nama-nama seperti racemases, epimerases, cis-trans-isomerases, isomerases, tautomerases, mutasi atau isomerases siklo..
Subkelas
Terdapat 7 kelas enzim dalam keluarga isomerase:
EC.5.1 Racemases dan epimerases
Mereka memangkin pembentukan campuran racemik berdasarkan kedudukan α-karbon. Mereka boleh bertindak ke atas asid amino dan derivatif (EC.5.1.1), pada kumpulan asid hidroksi dan derivatif (EC.5.1.2), karbohidrat dan derivatif (EC.5.1.3) dan lain-lain (EC.5.1.99).
EC.5.2 Cis-trans-Isomerases
Mereka memangkinkan penukaran antara cis dan trans isomeric bentuk molekul yang berbeza.
EC.5.3 isomerase intramolekul
Enzim ini bertanggungjawab untuk isomerisasi bahagian dalaman dalam molekul yang sama. Terdapat beberapa yang melakukan tindak balas oksidoreduksi, di mana penderma elektron dan penerima adalah molekul yang sama, jadi mereka tidak dikelaskan sebagai oksidoreductase.
Mereka boleh bertindak antara aldoses dan ketoses menukarkan (EC.5.3.1), keto dan kumpulan enol on (EC.5.3.2), mengubah kedudukan ikatan kembar (EC.5.3.3), disulfida SS bon ( EC.5.3.4) dan lain-lain "oxidoreductases" (EC.5.3.99).
EC.5.4 pemindahan intramolecular (mutasi)
Enzim-enzim ini memangkin perubahan kedudukan pelbagai kumpulan dalam molekul yang sama. Mereka diklasifikasikan mengikut jenis kumpulan yang "bergerak".
Mereka adalah Fosfomutasas (EC.5.4.1), kumpulan amino memindahkan (EC.5.4.2), kumpulan-kumpulan hidroksil memindahkan (EC.5.4.3), dan memindahkan lain-lain jenis kumpulan (EC.5.4. 99).
EC.5.5 lyase intramolekul
Mereka memangkinkan "penghapusan" kumpulan yang merupakan sebahagian daripada molekul, tetapi itu tidak dikaitkan dengan kovalen.
EC.5.6 Isomerase yang mengubah konformasi makromolekul
Mereka boleh bertindak dengan mengubah konformasi polipeptida (EC.5.6.1) atau asid nukleik (EC.5.6.2).
EC.5.99 isomerases lain
Subkelas ini membawa bersama-sama enzim seperti isomerase thiosianat dan isomerase 2-hidroksimena-2-karboksilat.
Rujukan
- Adams, E. (1972). Asid Amino Racemases dan Epimerases. Enzim, 6, 479-507.
- Boyce, S., & College, T. (2005). Klasifikasi dan Tatajenis Enzim. Ensiklopedia Sains Hayat, 1-11.
- Cai, C. Z., Han, L. Y., Ji, Z. L., & Chen, Y. Z. (2004). Klasifikasi Keluarga Enzim oleh Mesin Vektor Sokongan. Protein: Struktur, Fungsi dan Bioinformatik, 55, 66-76.
- Dugave, C., & Demange, L. (2003). Cis - Isomerisasi Transmisi Molekul Organik dan Biomolekul: Implikasi dan Aplikasi. Ulasan Kimia, 103, 2475-2532.
- Encyclopedia Britannica. (2018). Diambil 3 Mac, 2019, dari britannica.com
- Freedman, R. B., Hirst, T. R., & Tuite, M. F. (1994). Isomerase disulfida protein: membina jambatan dalam lipatan protein. TIBS, 19, 331-336.
- Murzin, A. (1996). Klasifikasi struktur protein: superfamili baru Alexey G Murzin. Klasifikasi Struktur Protein: Superfamili Baru, 6, 386-394.
- Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Prinsip Biokimia Lehninger. Edisi Omega (5th ed.).
- Jawatankuasa Nomenclature Kesatuan Antarabangsa Biokimia dan Biologi Molekul (NC-IUBMB). (2019). Diperolehi daripada qmul.ac.uk
- Thoden, J. B., Frey, P. A., & Holden, H. M. (1996). Struktur molekul Kompleks Abortif NADH / UDP-glukosa UDP-galactose 4-Epimerase dari Escherichia coli: Implikasi untuk Mekanisme Catalytic. Biokimia, 35, 5137-5144.