Το ένζυμο Καρβοξυπεπτιδάση Α έχει τα εξής χαρακτηριστικά

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Το ένζυμο Καρβοξυπεπτιδάση Α έχει τα εξής χαρακτηριστικά"

ἐλπίς Μανιάκης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

2 Το ένζυμο Καρβοξυπεπτιδάση Α έχει τα εξής χαρακτηριστικά Είναι απλή πολυπεπτιδική αλυσίδα 307 αμινοξέων Είναι συμπαγής και έχει σχήμα ελλειψοειδές διαστάσεων 50 x 42 x 38 A Περιέχει περιοχές α-έλικος 38% και β-πτυσσόμενου πεδίου 17% Έχει σφικτά δεμένο ένα ιόν ψευδαργύρου το οποίο είναι ουσιώδες για την ενζυμική κατάλυση. Αυτό είναι τοποθετημένο σε μία αύλακα στην επιφάνεια του μορίου. Ο ψευδάργυρος βρίσκεται στο κέντρο ενός τετραέδρου του οποίου οι τέσσερις κορυφές καταλαμβάνονται από δύο πλευρικές αλυσίδες ιστιδίνης, μια πλευρική αλυσίδα γλουταμινικού και ένα μόριο νερού. Μια μεγάλη αναδίπλωση κοντά στο ιόν ψευδαργύρου διευκολύνει την διευθέτηση της ογκώδους πλευρικής αλυσίδας του πεπτιδικού υποστρώματος.

4 Η γλυκυλοτυροσίνη είναι ένα αργά υδρολυόμενο υπόστρωμα του οποίου η δέσμευση επάνω στην καρβοξυπεπτιδάση μπορεί να περιγραφεί με πέντε αντιδράσεις Η αρνητικά φορτισμένη τελική COO της γλυκυλοτυροσίνης αντεπιδρά ηλεκτροστατικά με την θετικά φορτισμένη πλευρική αλυσίδα της Αργινίνης 145. Η πλευρική αλυσίδα της Tyr του υποστρώματος δεσμεύεται σε μια μη πολική πτύχωση του ενζύμου.

5 Το Η της ιμινομάδος του πεπτιδικού δεσμού που πρόκειται να διασπασθεί σχηματίζει υδρογονοδεσμούς με την ΟΗ της πλευρικής αλυσίδας της Tyr 248 Το καρβονυλικό οξυγόνο του πεπτιδικού δεσμού που πρόκειται να διασπασθεί εναρμονίζεται με το ιον Zn Η τελική ΝΗ2 του υποστρώματος δια μέσου ενός μορίου Εικόνα νερού σχηματίζει υδρογονοδεσμό με την πλευρική COO ομάδα του Glu 270. Οι αντεπιδράσεις αυτές δεν οδηγούν σε δημιουργικό σύμπλεγμα για αυτό και η υδρόλυση της γλυκυλοτυροσίνης είναι πολύ χαμηλή.

7 Δομικές επαναδιευθετήσεις που επισυμβαίνουν στο ενεργό κέντρο μετά τη δέσμευση της Γλυκυλοτυροσίνης Η ομάδα Arg 145 κινείται κατά 2 Α όπως κάνει και η καρβοξυλομάδα του Glu 270. Η τάση προσανατολισμού της καρβονυλομάδος του υποστρώματος στο ιόν ψευδαργύρου έχει σαν αποτέλεσμα την απομάκρυνση ενός μορίου νερού. Με τη δέσμευση της πλευρικής αλυσίδας της τυροσίνης στην μη πολική αναδίπλωση απομακρύνονται τουλάχιστον άλλα 4 μόρια νερού.

8 Η φαινολική υδροξυλική ομάδα της tyr 248 κινείται κατά 12 Α μια απόσταση που είναι περίπου το μισό της διαμέτρου της πρωτεΐνης. Αυτή η κίνηση επιτυγχάνεται με μια εύκολη στροφή γύρω από ένα απλό δεσμό άνθρακα άνθρακα δεσμό. Η υδροξυλομάδα της tyr 248 κινείται από την επιφάνεια του μορίου στον γειτονικό πεπτιδικό δεσμό του υποστρώματος. Συνέπεια της κίνησης το κλείσιμο της κοιλότητας του ενεργού κέντρου και η μετατροπή της περιοχής σε πλήρως υδρόφοβη.

9 Δύο πλευρές του καταλυτικού μηχανισμού της καρβοξυπεπτιδάσης είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες Επαγωμενη προσαρμογή. Η δέσμευση του υποστρώματος στο ένζυμο συνοδεύεται με μεγάλες αλλαγές στην δομή του ενζύμου. Ηλεκτρονική τάση. Το ένζυμο περιέχει στο ενεργό κέντρο ένα άτομο ψευδαργύρου καθώς και άλλες ομάδες, οι οποίες επάγουν επαναδιευθετήσεις στην κατανομή των ηλεκτρονίων στο υπόστρωμα μετά την δέσμευση, κάνοντάς το πιο ευαίσθητο στην υδρόλυση.

10 Μηχανισμός δρασης της καρβοξυπεπτιδάσης Η υδροξυλομάδα της τυροσίνης 248 δίδει ενα πρωτόνιο στην ιμινομάδα του πεπτιδικού δεσμού που πρόκειται να διασπασθεί Το καρβονυλικό ατομο ανθρακος του πεπτιδικού δεσμού προσβάλεται από την καρβοξυλική ομάδα του Glu 270 το οποίο δρα σαν νουκλεόφιλο Ο ανυδρίτης πού προκύπτει από την συνένωση του Glu 270 και του οξινου συστατικού του υποστρώματος στην συνέχεια υδρολύεται

12 Εναλλακτικός Μηχανισμός δράσης της καρβοξυπεπτιδάσης Η τυροσίνη 248 εχει τόν ιδιο ρόλο ππού ειχε και στον προηγούμενο μηχανισμό.η υδροξυλομάδα της δίδει ενα πρωτόνιο στην ιμινομάδα του πεπτιδικού δεσμού πού πρόκειται να διασπασθεί πράγμα πού εχει σαν συνέπεια την υδρόλυση του Το Glu 270 ενεργοποιεί ενα μόριο νερού.το OH που δημιουργείται προσβάλει στην συνέχεια το καρβονυλικό ατομο τού ανθρακος του ευαισθήτου πεπτιδικού δεσμού. Σ αυτό το μοντέλλο υδρολύεται κατ ευθεία ο ευαισθητος πεπτιδικός δεσμός και οχι ο ενδιάμεσος ανυδρίτης

Σχετικά έγγραφα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ο ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΛΥΣΗΣ Είδαμε τους μηχανισμούς με τους οποίους καταλύονται οι χημικές/βιολογικές αντιδράσεις (θα επανέλθουμε αν έχουμε χρόνο) Θα εξετάσουμε δύο παραδείγματα ενζύμων και του