Transferaz biyolojik süreçler, fonksiyonlar, adlandırma ve alt sınıflar



transferazlar Verici olarak işlev gören bir substratın fonksiyonel gruplarının bir reseptör olarak davranan bir başkasına aktarılmasından sorumlu enzimlerdir. Yaşam için gerekli metabolik işlemlerin çoğu, transferaz enzimleri içerir.

Bu enzimler tarafından katalize edilen reaksiyonların ilk gözlemi, 1953'te bir fosfat grubunun bir alkalin fosfatazdan fosfat grubu için bir reseptör olarak görev yapan bir p-galaktosidaza transferini gözlemleyen Dr. R. K. Morton tarafından belgelenmiştir..

Transferaz enzimlerinin isimlendirilmesi genel olarak reaksiyondaki fonksiyonel grubu kabul eden molekülün yapısına göre gerçekleştirilir, örneğin: DNA-metiltransferaz, Glutatyon-transferaz, 1,4-a-glukan 6-a-glükosiltransferaz, diğerleri arasında.

Transferazlar, özellikle gıda ve ilaç endüstrisinde, biyoteknolojik öneme sahip enzimlerdir. Genleri organizmalardaki belirli aktiviteleri yerine getirmek için modifiye edilebilir, böylece beslenme yararının ötesinde doğrudan tüketici sağlığına katkıda bulunur.

Bağırsak florası için prebiyotik ilaçlar transferazlar bakımından zengindir, çünkü bunlar bağırsakta faydalı mikroorganizmaların büyümesini ve gelişimini destekleyen karbonhidrat oluşumuna katılırlar..

Transferazlar tarafından katalize edilen proseslerdeki eksiklikler, yapısal hasarlar ve kesintiler, hücre içerisinde ürünlerin birikmesine neden olur, bu yüzden birçok farklı hastalık ve patolojinin bu tür enzimlerle ilişkilendirilmesi.

Transferazların arızalanması diğerleri arasında galaktozemi, Alzheimer, Huntington hastalığı gibi hastalıklara neden olur..

indeks

  • 1 Katıldıkları biyolojik süreçler
  • 2 İşlev
  • 3 İsimlendirme
  • 4 Alt sınıf
    • 4.1 EC.2.1 Bir karbon atomunun transfer grupları
    • 4.2 EC.2.2 Aldehit veya keton gruplarını transfer etme
    • 4.3 EC.2.3 Asiltransferazlar
    • 4.4 EC.2.4 Glikosiltransferazlar
    • 4.5 EC.2.5 Metil gruplarından ayrı olarak alkil veya aril gruplarını transfer etme
    • 4.6 EC.2.6 Azot gruplarını transfer etme
    • 4.7 EC.2.7 Fosfat grupları içeren transfer grupları
    • 4.8 EC.2.8 Kükürt içeren transfer grupları
    • 4.9 EC.2.9 Selenyum içeren transfer grupları
    • 4.10 EC.2.10 Molibden veya tungsten içeren transfer grupları
  • 5 Kaynakça

Katıldıkları biyolojik süreçler

Transferazların dahil olduğu çok sayıda metabolik işlem arasında, glikozid biyosentezi ve genel olarak şekerlerin metabolizması bulunur..

Bir enzim glikotransferaz, kırmızı kan hücrelerinin yüzeyi üzerindeki A ve B antijenlerinin konjügasyonundan sorumludur. Antijenlerin bağlanmasındaki bu değişiklikler, B-transferazların orijinal yapısının Pro234Ser amino asitlerinin polimorfizminden kaynaklanır.

Karaciğerdeki Glutatyon-S-transferaz, karaciğer hücrelerinin detoksifikasyonuna katılarak, bunların reaktif oksijen türlerinden (ROS), serbest radikallerden ve hücre sitoplazmasında biriken hidrojen peroksitlerden korunmasına yardımcı olur. çok toksik.

Aspartat karbamoil transferaz, nükleotidlerin metabolizmasındaki pirimidinlerin biyosentezini, nükleik asitlerin temel bileşenlerini ve çoklu hücresel işlemlerde (örneğin ATP ve GTP gibi) kullanılan yüksek enerjili molekülleri katalize eder.

Transferazlar, epigenetik mekanizmalar tarafından susturularak doğrudan hücresel elementlerin sentezi için gerekli bilgileri kodlayan DNA dizilerini susturarak birçok biyolojik işlemin düzenlenmesine doğrudan katılır.

Histon asetililtransetiller, bir asetil grubunu bir asetil-CoA molekülünden aktararak histonlardaki asetillenmiş korunmuş lizin kalıntılarını transfer eder. Bu asetilasyon, ökromatinin gelişimi veya gevşemesi ile ilişkili transkripsiyonun aktivasyonunu uyarır..

Fosfor transferazlar, muhtemelen tüm hücresel metabolik bağlamlarda fosfat gruplarının transferini katalize eder. Karbonhidratların fosforilasyonunda önemli rol oynar.

Aminotransferazlar, B6 vitaminine bağımlı enzimlerin aracılık ettiği amino asitlerin birçok dönüşümünden biri olan amino gruplarının amino asitlerden oksasitlere geri dönüşümlü transferini katalize eder.

fonksiyonlar

Transferazlar aşağıda gösterilen reaksiyonu yerine getiren kimyasal grupların hareketini katalize eder. Aşağıdaki denklemde "X" harfi, "Y" ve "Z" fonksiyonel grubunun donör molekülünü temsil eder, alıcı olarak görev yapar..

X-Y + Z = X + Y-Z

Bunlar, kompozisyonlarında güçlü elektronegatif ve nükleofilik elementlere sahip enzimlerdir; Bu elementler enzimin transfer kapasitesinden sorumludur..

Transferazlar tarafından mobilize edilen gruplar, diğerleri arasında, genellikle aldehit ve keton artıkları, asil, glukosil, alkil, azot ve azot bakımından zengin gruplar, fosfor, kükürt içeren gruplardır..

terminoloji

Transferazların sınıflandırılması, 1961'de Enzim Komisyonu tarafından önerilen enzimlerin sınıflandırılması için genel kuralları takip eder. Komiteye göre, her bir enzim sınıflandırması için sayısal bir kod alır..

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

Transferazların sınıflandırılmasında birinci sayı enzimatik sınıfı temsil eder, ikinci sayı transfer ettikleri grup tipini sembolize eder ve üçüncü sayı etkiledikleri alt tabakayı belirtir.

Transferaz sınıfının isimlendirilmesi EC.2. On alt sınıfı vardır, bu yüzden kodları ile enzimler bulunur Eq.2.1 kadar EC.2.10.  Alt sınıfın her bir adımı temel olarak enzimi transfer eden tip grubuna göre yapılır..

alt sınıfları

Transferaz ailesi içindeki on enzim sınıfı:

EC.2.1 Bir karbon atomunun transfer grupları

Tek bir karbon içeren grupları transfer ederler. Metiltransferaz, örneğin, bir metil grubunu (CH3) DNA'nın azotlu bazlarına aktarır. Bu gruptaki enzimler doğrudan genlerin çevirisini düzenler.

EC.2.2 Aldehit veya keton gruplarını transfer etme

Aldehit gruplarını ve sakaritleri reseptör grupları olarak keton gruplarını harekete geçirir. Karbamiltransferaz, pirimidinlerin düzenleme ve sentez mekanizmasını temsil eder.

EC.2.3 Açiltransferazlar

Bu enzimler asil gruplarını amino asit türevlerine aktarır. Peptidiltransferaz, çeviri işlemi sırasında bitişik amino asitler arasında gerekli peptid bağlarının oluşumunu gerçekleştirir..

EC.2.4 Glikosiltransferazlar

Donör grupları olarak fosfat şeker grupları kullanılarak glikosidik bağ oluşumunu katalize ederler. Tüm canlılar glikoziltransferazlar için DNA dizileri sunar, çünkü glikolipidlerin ve glikoproteinlerin sentezine katılırlar.

EC.2.5 Transfer grubu alkil veya aril grupları, metil gruplarından ayrı

Örneğin alkil veya aril gruplarını (CH3 dışında) dimetil grupları olarak mobilize ederler. Bunların arasında yukarıda belirtilen glutatyon transferaz vardır.

EC.2.6 Transfer azot grupları

Bu sınıftaki enzimler, -NH2 ve -NH gibi azot gruplarını aktarır. Bu enzimler arasında aminotransferazlar ve transaminazlar bulunur..

EC.2.7 Fosfat grupları içeren transfer grupları

Substratların fosforilasyonunu katalize ederler. Genellikle bu fosforilasyonların substratları şekerler ve diğer enzimlerdir. Fosfor aktarımı, aynı anda fosforilasyon yaparak nakil şekerlerini hücre içlerine aktarır.

EC.2.8 Kükürt içeren transfer grupları

Kükürt içeren grupların yapılarında transferini katalize ederek karakterize edilirler. Koenzim A transferazı bu alt sınıfa aittir..

EC.2.9 Selenyum içeren transfer grupları

Genellikle seleniyotransferazlar olarak bilinir. Bunlar L-seril gruplarını RNAları transfer etmek için harekete geçirir.

EC.2.10 Molibden veya tungsten içeren grupları transfer eder

Bu grubun transferazları, molibden veya tungsten içeren grupları, alıcı olarak sülfür gruplarına sahip olan moleküllere harekete geçirir..

referanslar

  1. Alfaro, J.A., Zheng, R.B., Persson, M., Letts, J.A., Polakowski, R., Bai, Y., ... & Evans, S.V. (2008). ABO (H) kan grubu A ve B glikosiltransferazlar spesifik konformasyonel değişiklikler yoluyla substratı tanır. Biyolojik Kimya Dergisi, 283 (15), 10097-10108.
  2. Aranda Moratalla, J. (2015). DNA-Metiltransferazların hesaplamalı çalışması. DNA metilasyonunun epigenetik mekanizmasının analizi (Tez-Doktora, Valencia-İspanya Üniversitesi).
  3. Armstrong, R.N. (1997). Glutatyon transferazların yapısı, katalitik mekanizması ve evrimi. Toksikolojide kimyasal araştırmalar, 10 (1), 2-18.
  4. Aznar Cano, E. (2014). "Helicobacter pylori" nin fenotipik ve genotipik yöntemlerle faj çalışması (Doktora tezi, Universidad Complutense de Madrid)
  5. Boyce, S., & Tipton, K. F. (2001). Enzim sınıflandırması ve adlandırılması. Els.
  6. Bresnick, E. ve Mossé, H. (1966). Sıçan karaciğerinden aspartat karbamoiltransferaz. Biyokimyasal Günlüğü, 101 (1), 63.
  7. Gagnon, S.M., Legg, M.S., Polakowski, R., Letts, J.A., Persson, M., Lin, S., ... & Borisova, S.N. (2018). Korunan artıklar Arg188 ve Asp302, aktif bölge organizasyonu ve insan ABO (H) kan grubu A ve B glikosiltransferazlarında kataliz için kritiktir. Glikobiyoloji, 28 (8), 624-636
  8. Grimes, W. J. (1970). Sialik asit normal ve dönüştürülmüş hücrelerde transferaz ve sialik asit seviyeleri. Biyokimya, 9 (26), 5083-5092.
  9. Grimes, W. J. (1970). Sialik asit normal ve dönüştürülmüş hücrelerde transferaz ve sialik asit seviyeleri. Biyokimya, 9 (26), 5083-5092.
  10. Hayes, J.D., Flanagan, J. U., ve Jowsey, I. R. (2005). Glutatyon transferazlar. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 45, 51-88..
  11. Hersh, L.B. & Jencks, W.P. (1967). Koenzim A Transferaz kinetiği ve değişim reaksiyonları. Biyolojik Kimya Dergisi, 242 (15), 3468-3480
  12. Jencks, W.P. (1973). 11 Koenzim A Transferazlar. Enzimlerde (Cilt 9, sayfa 483-496). Akademik Basın.
  13. Lairson, L.L., Henrissat, B., Davies, G.J., & Withers, S.G. (2008). Glikosiltransferazlar: yapılar, fonksiyonlar ve mekanizmalar. Biyokimyanın yıllık değerlendirmesi, 77
  14. Lairson, L.L., Henrissat, B., Davies, G.J., & Withers, S.G. (2008). Glikosiltransferazlar: yapılar, fonksiyonlar ve mekanizmalar. Biyokimyanın yıllık değerlendirmesi, 77.
  15. Lambalot, R.H., Gehring, A.M., Flugel, R.S., Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, M.A., ... & Walsh, C.T. (1996). Fosfopantetinil transferazları ailesinden alan yeni bir enzim. Kimya ve biyoloji, 3 (11), 923-936
  16. Yeşilbaş, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P. ve Rees, S. (1999). Kolin asetil transferaz immünoreaktivitesinde azalma, ancak SIDS bebeklerinin beyin sapındaki muskarinik-m2 reseptör immünoreaktivitesini değil. Nöropatoloji ve deneysel nöroloji dergisi, 58 (3), 255-264
  17. Mannervik, B. (1985). Glutatyon transferaz izoenzimleri. Enzimolojideki gelişmeler ve moleküler biyolojinin ilgili alanları, 57, 357-417
  18. MEHTA, P. K., HALE, T. I. ve CHRISTEN, P. (1993). Aminotransferazlar: homoloji ve bölünmenin evrimsel alt gruplara gösterilmesi. Avrupa Biyokimya Dergisi, 214 (2), 549-561
  19. Monro, R.E., Staehelin, T., Celma, M.L., & Vazquez, D. (1969, Ocak). Ribozomların peptidil transferaz aktivitesi. Cold Spring Harbor'da nicel biyoloji üzerine sempozyumlarda (Cilt 34, sayfa 357-368). Cold Spring Harbor Laboratuvar Basını.
  20. Montes, C.P. (2014). Yiyeceklerde enzimler? Yenilebilir biyokimya. Üniversite Dergisi UNAM, 15, 12.
  21. Morton, R.K. (1953). Hidrolitik enzimlerin transferaz aktivitesi. Doğa, 172 (4367), 65.
  22. Negishi, M., Pedersen, L.G., Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y., ve Pedersen, L.C. (2001). Sülfotransferazların yapısı ve işlevi. Biyokimya ve biyofizik arşivleri, 390 (2), 149-157
  23. Uluslararası Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Birliği Terminoloji Komitesi (NC-IUBMB). (2019). Qmul.ac.uk adresinden alındı
  24. Rej, R. (1989). Aminot, hastalıkta transferazlar. Laboratuvar tıbbında klinikler, 9 (4), 667-687.
  25. Xu, D., Song, D., Pedersen, L.C., ve Liu, J. (2007). Heparan sülfat 2-O-sülfotransferaz ve kondroitin sülfat 2-O-sülfotransferazın mutasyon çalışması. Biyolojik Kimya Dergisi, 282 (11), 8356-8367