İzomeraz biyolojik süreçler, fonksiyonlar, adlandırma ve alt sınıflar



izomeraz bunlar farklı moleküllerin izomerlerinin ve stereoizomerlerinin yapısal veya konumsal düzenlemelerine katılan bir enzim sınıfıdır. Hemen hemen tüm hücresel organizmalarda çeşitli bağlamlarda işlevleri yerine getiren varlıklar mevcuttur..

Bu sınıfın enzimleri, bazıları diğerlerinin yanı sıra kofaktörler, iyonlar ile kovalent olarak birleştirilebilse de, tek bir substrat üzerinde etki eder. Dolayısıyla genel reaksiyon aşağıdaki gibi görülebilir:

X-Y → Y-X

Bu enzimler tarafından katalizlenen reaksiyonlar, fonksiyonel grupların pozisyonunda, karbon atomları arasındaki çift bağların pozisyonunda, diğerlerinin yanı sıra, substratın moleküler formülünde değişiklik yapmadan yapılan değişiklikler anlamına gelebilecek olan, iç kısımların yeniden düzenlenmesi anlamına gelir..

İzomerazlar, birkaç isim vermek üzere metabolik yollar, hücre bölünmesi, DNA replikasyonunu içeren çok çeşitli biyolojik işlemlerde çeşitli işlevleri yerine getirir..

İzomerazlar, şurupların ve diğer şekerli yiyeceklerin üretimi için endüstriyel olarak kullanılan ilk enzimlerdir, farklı tipteki karbonhidratların izomerlerini birbirine dönüştürme kapasiteleri sayesinde..

indeks

  • 1 Katıldıkları biyolojik süreçler
  • 2 İşlev
  • 3 İsimlendirme
  • 4 Alt sınıf
    • 4.1 EC.5.1 Racemas ve epimerases
    • 4.2 EC.5.2 Cis-trans-İzomerazlar
    • 4.3 EC.5.3 intramoleküler izomerazlar
    • 4.4 EC.5.4 intramoleküler transferazlar (mutaslar)
    • 4.5 EC.5.5 İntramoleküler sıvılar
    • 4.6 EC.5.6 Makromoleküler konformasyonu değiştiren izomerazlar
    • 4.7 EC.5.99 Diğer izomerazlar
  • 5 Kaynakça

Katıldıkları biyolojik süreçler

İzomerazlar, birçok hayati hücresel işleme katılır. En göze çarpanlar arasında, topoizomerazlarla katalize edilen DNA replikasyonu ve paketleme vardır. Bu olaylar nükleik asidin replikasyonu için ve ayrıca hücre bölünmesinden önce yoğunlaşması için çok önemlidir.

Hücredeki merkezi metabolik yollardan biri olan glikoliz, en az üç izomerik enzim içerir, yani: fosfoglukoz izomeraz, trioz fosfat izomeraz ve fosfogliserat mutaz.

UDP-galaktozun, galaktoz katabolizma yolundaki UDP-glukoza dönüşümü, bir epimerazın etkisiyle gerçekleştirilir. İnsanlarda bu enzim UDP-glukoz 4-epimeraz olarak bilinir.

Proteinlerin katlanması, doğada birçok enzimin çalışması için temel bir işlemdir. Enzim proteini-disülfür izomeraz, substrat olarak kullandıkları moleküllerdeki pozisyonlarını değiştirerek, disülfit köprüleri içeren proteinlerin katlanmasına yardımcı olur..

fonksiyonlar

İzomerazlar sınıfına ait enzimlerin ana işlevi, bir metabolik yolun aşağısındaki enzimler tarafından daha sonraki işlemlere duyarlı hale getirmek için, bir substratın küçük bir yapısal değişiklik yoluyla dönüşümünde olduğu gibi görülebilir, örneğin.

İzomerizasyonun bir örneği, 3 konumundaki fosfat grubunun, 3-fosfogliseratın 2. konumundaki karbona dönüştürülmesi ve onu, daha yüksek bir enerji bileşiği üreten glikolitik yoldaki, fosfoligliserat mutaz enzimi tarafından katalize edilen 2-fosfogliserat'a dönüştürmesidir. enolazın fonksiyonel substratı olan.

terminoloji

İzomerazların sınıflandırılması, 1961'de Enzim Komisyonu tarafından önerilen ve her bir enzimin sınıflandırması için sayısal bir kod aldığı enzimlerin sınıflandırılmasının genel kurallarını takip eder..

Söz konusu koddaki sayıların konumu, sınıflandırmadaki bölümlerin veya kategorilerin her birini gösterir ve bu numaralar önce "EC" harfleriyle gösterilir..

İzomerazlar için ilk sayı enzimatik sınıfı temsil eder, ikincisi gerçekleştirdikleri izomerizasyon tipini ve üçüncüsü üzerinde etki yaptıkları alt tabakayı belirtir..

İzomeraz sınıfının isimlendirilmesi EC.5'tir. Yedi alt sınıfa sahiptir, bu nedenle EC.5.1'den EC.5.6'ya kadar olan kodları içeren enzimleri bulacaksınız. Farklı izomeraz işlevlerine sahip enzimler içerdiğinden, kodları EC.5.99 olan "diğer izomerazlar" olarak bilinen altıncı bir "alt sınıf" vardır..

Alt sınıfların işaretlenmesi temel olarak bu enzimlerin gerçekleştirdiği izomerizasyon tipine göre yapılır. Buna rağmen, rasemaz, epimeraz, cis-trans-izomeraz, izomeraz, tautomeraz, mutaz veya siklo izomeraz gibi isimleri de alabilirler..

alt sınıfları

İzomeraz ailesi içinde 7 enzim sınıfı vardır:

EC.5.1 Racemas ve epimerases

Α-karbonun pozisyonuna bağlı olarak rasemik karışımların oluşumunu katalize ederler. Amino asitler ve türevleri (EC.5.1.1), hidroksi asit grupları ve türevleri (EC.5.1.2), karbonhidratlar ve türevleri (EC.5.1.3) ve diğerleri üzerinde etkili olabilirler (EC.5.1.99).

EC.5.2 Cis-trans-izomeraz

Farklı moleküllerin cis ve trans izomerik formları arasındaki dönüşümü katalize ederler..

EC.5.3 İntramoleküler izomerazlar

Bu enzimler, aynı molekül içindeki iç kısımların izomerleştirilmesinden sorumludur. Elektron vericisi ve alıcısının aynı molekül olduğu oksidoredüksiyon reaksiyonları yapanlar vardır, bu yüzden oksidoredüktazlar olarak sınıflandırılmazlar..

CC çift bağlarının (EC.5.3.3), SS disülfür bağlarının (EC.5.3.3) pozisyonunu değiştirerek keto ve enol- (EC.5.3.2) gruplarında inter dönüşüm yapan aldozlar ve ketozlar (EC.5.3.1) arasında rol oynayabilirler. EC.5.3.4) ve diğer "oksidoredüktazlar" (EC.5.3.99).

EC.5.4 intramoleküler transferazlar (mutaslar)

Bu enzimler, aynı molekül içindeki çeşitli grupların konum değişikliklerini katalize eder. "Hareket eden" gruba göre sınıflandırılırlar..

Fosfonmonlar (EC.5.4.1), amino gruplarını transfer edenler (EC.5.4.2), hidroksil gruplarını transfer edenler (EC.5.4.3) ve diğer grup tiplerini transfer edenler (EC.5.4) vardır. 99).

EC.5.5 İntramoleküler sıvılar

Bir molekülün parçası olan, ancak kovalent olarak bağlı olmayan bir grubun "eliminasyonunu" katalize ederler..

EC.5.6 Makromoleküler konformasyonu değiştiren izomerazlar

Polipeptitlerin (EC.5.6.1) veya nükleik asitlerin konformasyonunu değiştirerek etki edebilirler (EC.5.6.2).

EC.5.99 Diğer izomerazlar

Bu alt sınıf, tiyosiyanat izomeraz ve 2-hidroksi menz-2-karboksilat izomeraz gibi enzimleri bir araya getirir.

referanslar

  1. Adams, E. (1972). Amino Asitler Racemases ve Epimerases. Enzimler, 6, 479-507.
  2. Boyce, S., & College, T. (2005). Enzim Sınıflandırması ve Adlandırılması. Yaşam Bilimleri Ansiklopedisi, 1-11.
  3. Cai, C. Z., Han, L. Y., Ji, Z. L., ve Chen, Y. Z. (2004). Destek Vektör Makineleri ile Enzim Ailesi Sınıflaması. Proteinler: Yapısı, Fonksiyonu ve Biyoinformatik, 55, 66-76.
  4. Dugave, C. ve Demange, L. (2003). Cis - Trans Organik Moleküllerin ve Biyomoleküllerin İzomerizasyonu: Etkileri ve Uygulamaları. Kimyasal İncelemeler, 103, 2475-2532.
  5. Ansiklopedi Britannica. (2018). Britannica.com'dan 3 Mart 2019 tarihinde alındı
  6. Freedman, R.B., Hirst, T.R., & Tuite, M.F. (1994). Protein disülfür izomeraz: Protein katlanmasında köprüler kuruluyor. TIBS, 19, 331-336.
  7. Murzin, A. (1996). Proteinlerin yapısal sınıflandırması: yeni süper arkadaşlar Alexey G Murzin. Proteinlerin Yapısal Sınıflandırılması: Yeni Süper Kızlar, 6, 386-394.
  8. Nelson, D.L., & Cox, M.M. (2009). Biyokimyanın Lehninger İlkeleri. Omega editions (5. basım).
  9. Uluslararası Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Birliği Terminoloji Komitesi (NC-IUBMB). (2019). Qmul.ac.uk adresinden alındı
  10. Thoden, J.B. Frey, P.A. & Holden, H.M. (1996). Escherichia coli'den NADH / UDP-glikozun UDP-galaktoz 4-Epimerazın Abortif Kompleksinin Moleküler Yapısı: Katalitik Mekanizmanın Etkileri. Biyokimya, 35, 5137-5144.