Các quá trình sinh học, chức năng, danh pháp và phân lớp



các đồng phân chúng là một nhóm các enzyme liên quan đến sự sắp xếp lại cấu trúc hoặc vị trí của các chất đồng phân và đồng phân lập thể của các phân tử khác nhau. Chúng có mặt trong hầu như tất cả các sinh vật tế bào đáp ứng các chức năng trong các bối cảnh khác nhau.

Các enzyme của lớp này hoạt động trên một chất nền duy nhất, mặc dù một số có thể liên kết theo kiểu cộng hóa trị với các đồng yếu tố, các ion, trong số những chất khác. Phản ứng chung, do đó, có thể được xem như sau:

X-Y → Y-X

Các phản ứng được xúc tác bởi các enzyme này ngụ ý sắp xếp lại các liên kết bên trong, có thể có nghĩa là thay đổi vị trí của các nhóm chức, ở vị trí liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon, trong số các liên kết khác, mà không thay đổi công thức phân tử của chất nền.

Isomera thực hiện các chức năng đa dạng trong một loạt các quá trình sinh học, bao gồm các quá trình trao đổi chất, phân chia tế bào, sao chép DNA, để gọi tên một số..

Các đồng phân là enzyme đầu tiên được sử dụng trong công nghiệp để sản xuất xi-rô và các loại thực phẩm có đường khác, nhờ khả năng của chúng để xen kẽ các đồng phân của các loại carbohydrate khác nhau..

Chỉ số

  • 1 quá trình sinh học mà họ tham gia
  • 2 chức năng
  • 3 danh pháp
  • 4 lớp con
    • 4.1 EC.5.1 Racemase và epimeraes
    • 4.2 EC.5.2 Cis-trans-Isomeraes
    • 4.3 EC.5.3 đồng phân nội phân tử
    • 4.4 Chuyển đổi nội phân tử EC.5.4 (đột biến)
    • 4.5 EC.5.5 ly nội phân tử
    • 4.6 EC.5.6 Các đồng phân làm thay đổi cấu trúc phân tử
    • 4.7 EC.5.99 Các đồng phân khác
  • 5 tài liệu tham khảo

Các quá trình sinh học mà họ tham gia

Các đồng phân tham gia vào nhiều quá trình tế bào quan trọng. Nổi bật nhất là sự sao chép và đóng gói DNA, được xúc tác bởi topoisomeraes. Những sự kiện này rất quan trọng cho sự sao chép của axit nucleic, cũng như sự ngưng tụ của nó trước khi phân chia tế bào.

Glycolysis, một trong những con đường trao đổi chất trung tâm trong tế bào, bao gồm ít nhất ba enzyme đồng phân, đó là: phosphoglucose isomerase, triose phosphate isomerase và phosphoglycerate mutase.

Sự chuyển đổi UDP-galactose thành UDP-glucose trong con đường dị hóa galactose đạt được nhờ hoạt động của epimerase. Ở người, enzyme này được gọi là UDP-glucose 4-epimerase.

Việc gấp các protein là một quá trình thiết yếu cho hoạt động của nhiều enzyme trong tự nhiên. Enzyme isulfase protein protein hỗ trợ việc gấp các protein chứa cầu nối disulfide bằng cách thay đổi vị trí của chúng trong các phân tử mà chúng sử dụng làm cơ chất.

Chức năng

Chức năng chính của các enzyme thuộc nhóm đồng phân có thể được xem là sự biến đổi của chất nền thông qua một sự thay đổi cấu trúc nhỏ, để làm cho nó dễ bị xử lý bởi các enzyme ở hạ lưu trong quá trình trao đổi chất, ví dụ.

Một ví dụ về quá trình đồng phân hóa là sự thay đổi nhóm photphat ở vị trí 3 thành carbon ở vị trí 2 của 3-phosphoglycerate để chuyển nó thành 2-phosphoglycerate, được xúc tác bởi enzyme phosphoglycerate mutase trong con đường glycolytic, tạo ra hợp chất năng lượng cao hơn đó là cơ chất chức năng của enolase.

Danh pháp

Việc phân loại các đồng phân tuân theo các quy tắc chung về phân loại enzyme do Ủy ban Enzyme đề xuất năm 1961, trong đó mỗi enzyme nhận được một mã số để phân loại.

Vị trí của các số trong mã đã cho biết từng bộ phận hoặc danh mục trong phân loại và các số này được đặt trước các chữ cái "EC".

Đối với các đồng phân, số thứ nhất đại diện cho lớp enzyme, số thứ hai biểu thị loại đồng phân hóa mà chúng thực hiện và thứ ba là chất nền mà chúng hoạt động..

Danh pháp của lớp isomerase là EC.5. Nó có bảy lớp con, vì vậy bạn sẽ tìm thấy các enzyme có mã từ EC.5.1 đến EC.5.6. Có một "phân lớp" thứ sáu của các đồng phân được gọi là "các đồng phân khác", có mã là EC.5.99, vì nó bao gồm các enzyme có chức năng isomease đa dạng.

Việc ký hiệu của các lớp con chủ yếu được thực hiện theo loại đồng phân hóa mà các enzyme này thực hiện. Mặc dù vậy, họ cũng có thể nhận được các tên như racemase, epimeraes, cis-trans-isomeraes, isomeraes, tautomeraes, mutase hoặc cyclo isomeraes..

Các lớp con

Có 7 loại enzyme trong họ các đồng phân:

EC.5.1 Racemase và epimeraes

Chúng xúc tác cho sự hình thành các hỗn hợp chủng tộc dựa trên vị trí của các carbon-carbon. Chúng có thể tác dụng với các axit amin và các dẫn xuất (EC.5.1.1), trên các nhóm và dẫn xuất axit hydroxy (EC.5.1.2), trên carbohydrate và các dẫn xuất (EC.5.1.3) và các loại khác (EC.5.1.99).

EC.5.2 Cis-trans-Đồng phân

Chúng xúc tác cho sự chuyển đổi giữa các dạng đồng phân cis và trans của các phân tử khác nhau.

EC.5.3 Đồng phân nội phân tử

Các enzyme này chịu trách nhiệm cho quá trình đồng phân hóa các phần bên trong trong cùng một phân tử. Có một số thực hiện các phản ứng oxy hóa, trong đó người cho và người nhận điện tử là cùng một phân tử, vì vậy chúng không được phân loại là oxyoreductase.

Họ có thể thực hiện chuyển đổi giữa các aldose và ketoses (EC.5.3.1), trên các nhóm keto- và enol- (EC.5.3.2), thay đổi vị trí của các liên kết đôi CC (EC.5.3.3), liên kết disulfide SS ( EC.5.3.4) và các "chất oxy hóa" khác (EC.5.3.99).

EC.5.4 chuyển nội phân tử (đột biến)

Những enzyme này xúc tác cho sự thay đổi vị trí của các nhóm khác nhau trong cùng một phân tử. Chúng được phân loại theo loại nhóm "di chuyển".

Có Phosphomonase (EC.5.4.1), những nhóm chuyển nhóm amin (EC.5.4.2), nhóm chuyển nhóm hydroxyl (EC.5.4.3) và nhóm chuyển các loại nhóm khác (EC.5.4. 99).

EC.5.5 ly nội phân tử

Họ xúc tác sự "loại bỏ" của một nhóm là một phần của phân tử, nhưng điều đó không liên kết theo kiểu cộng hóa trị với nó.

EC.5.6 Các đồng phân làm thay đổi cấu trúc phân tử

Họ có thể hành động bằng cách thay đổi cấu trúc của polypeptide (EC.5.6.1) hoặc axit nucleic (EC.5.6.2).

EC.5.99 Các đồng phân khác

Phân lớp này tập hợp các enzyme như thiocyanate isomerase và 2-hydroxymene-2-carboxylate isomerase.

Tài liệu tham khảo

  1. Adams, E. (1972). Amino Axit Racemase và Epimeraes. Các Enzyme, 6, 479-507.
  2. Boyce, S., & Cao đẳng, T. (2005). Phân loại enzyme và danh pháp. Bách khoa toàn thư về khoa học đời sống, 1-11.
  3. Cai, C. Z., Han, L. Y., Ji, Z. L., & Chen, Y. Z. (2004). Phân loại gia đình Enzyme bằng máy Vector hỗ trợ. Protein: Cấu trúc, chức năng và tin sinh học, 55, 66-76.
  4. Dugave, C., & Demange, L. (2003). Cis - Đồng phân trans của các phân tử hữu cơ và Biomolecules: Ý nghĩa và ứng dụng. Nhận xét hóa học, 103, 2475-2532.
  5. Bách khoa toàn thư Britannica. (2018). Truy cập ngày 3 tháng 3 năm 2019, từ britannica.com
  6. Freedman, R. B., Hirst, T. R., & Tuite, M. F. (1994). Protein disulphide isomerase: xây dựng cầu nối trong việc gấp protein. TIBS, 19, 331-336.
  7. Murzin, A. (1996). Phân loại cấu trúc của protein: siêu ớt mới Alexey G Murzin. Phân loại cấu trúc của protein: Superfamflower mới, 6, 386-394.
  8. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Nguyên tắc sinh hóa của Lehninger. Phiên bản Omega (tái bản lần thứ 5).
  9. Ủy ban danh pháp của Liên minh hóa sinh và phân tử quốc tế (NC-IUBMB). (2019). Lấy từ qmul.ac.uk
  10. Thoden, J. B., Frey, P. A., & Holden, H. M. (1996). Cấu trúc phân tử của Phức hợp phá hủy NADH / UDP-glucose của UDP-galactose 4-Epimerase từ Escherichia coli: Ý nghĩa đối với cơ chế xúc tác. Hóa sinh, 35, 5137-5144.