Siirto-biologiset prosessit, toiminnot, nimikkeistö ja alaluokat



transferaaseja ovat entsyymit, jotka ovat vastuussa substraatin funktionaalisten ryhmien siirtämisestä, joka toimii luovuttajana toiselle, joka toimii reseptorina. Suurin osa elämän olennaisista aineenvaihduntaprosesseista sisältää transferaasientsyymejä.

Näiden entsyymien katalysoimien reaktioiden ensimmäinen havainto dokumentoitiin vuonna 1953 tri R. K. Morton, joka havaitsi fosfaatti- ryhmän siirtymistä alkalisesta fosfataasista p-galaktosidaasiin, joka toimi fosfaatti- ryhmän reseptorina.

Transferaasientsyymien nimikkeistö suoritetaan yleensä sen molekyylin luonteen mukaan, joka hyväksyy reaktion funktionaalisen ryhmän, esimerkiksi: DNA-metyylitransferaasi, glutationi-transferaasi, 1,4-a-glukaani-6-a-glukosyylitransferaasi, muun muassa.

Transferaasit ovat bioteknologisesti tärkeitä entsyymejä, erityisesti elintarvike- ja lääketeollisuudessa. Niiden geenejä voidaan modifioida täyttämään tiettyjä aktiivisuuksia organismeissa, mikä myötävaikuttaa suoraan kuluttajien terveyteen ravitsemuksellisen edun ulkopuolella.

Suolistoflooraa varten tarkoitetut prebioottiset lääkeaineet ovat runsaasti transferaaseissa, koska ne osallistuvat hiilihydraattien muodostumiseen, jotka suosivat suotuisten mikro-organismien kasvua ja kehittymistä suolistossa..

Transferaasien katalysoimien prosessien puutteet, rakenteelliset vauriot ja keskeytykset aiheuttavat tuotteiden kertymistä soluun, minkä vuoksi tällaisiin entsyymeihin liittyy monia erilaisia ​​sairauksia ja patologioita..

Transferaasien toimintahäiriö aiheuttaa muun muassa galaktosemian, Alzheimerin taudin, Huntingtonin taudin kaltaisia ​​sairauksia.

indeksi

  • 1 Biologiset prosessit, joissa he osallistuvat
  • 2 Toiminnot
  • 3 Nimikkeistö
  • 4 Alaluokat
    • 4.1 EC.2.1 Hiiliatomin siirtoryhmät
    • 4.2 EC.2.2 Aldehydi- tai ketoniryhmien siirtäminen
    • 4.3 EC.2.3 Asyylitransferaasit
    • 4.4 EC.2.4 Glykosyylitransferaasit
    • 4.5 EC.2.5 Siirrä alkyyli- tai aryyliryhmät metyyliryhmien lisäksi
    • 4.6 EC.2.6 Siirrä typpiryhmät
    • 4.7 EC.2.7 Siirrä fosfaatteja sisältäviä ryhmiä
    • 4.8 EC.2.8 Rikkiä sisältävät siirtoryhmät
    • 4.9 EC.2.9 Seleeniä sisältävät siirtoryhmät
    • 4.10 EC.2.10 Siirrä ryhmät, jotka sisältävät joko molybdeeniä tai volframia
  • 5 Viitteet

Biologiset prosessit, joissa ne osallistuvat

Metabolisten prosessien suuren määrän joukossa, joihin transferaaseja liittyy, ovat glykosidibiosynteesi ja sokerien metabolia yleensä.

Entsyymi glukotransferaasi on vastuussa antigeenien A ja B konjugoinnista punasolujen pinnalle. Nämä vaihtelut antigeenien sitoutumisessa johtuvat B2-transferaasien alkuperäisen rakenteen Pro234Ser-aminohappojen polymorfismista..

Maksassa esiintyvä glutationi-S-transferaasi osallistuu maksa-solujen detoksifiointiin, mikä auttaa suojelemaan niitä reaktiivisista happilajeista (ROS), vapaista radikaaleista ja vetyperoksideista, jotka kertyvät solun sytoplasmaan ja ovat erittäin myrkyllinen.

Aspartaattikarbamoyylitransferaasi katalysoi pyrimidiinien biosynteesiä nukleotidien metaboliassa, nukleiinihappojen peruskomponentteissa ja useissa soluprosesseissa (esimerkiksi ATP: ssä ja GTP: ssä) käytetyissä korkean energian molekyyleissä.

Transferaasit osallistuvat suoraan monien biologisten prosessien säätämiseen hiljaamalla epigeneettisillä mekanismeilla DNA-sekvenssit, jotka koodaavat soluelementtien synteesiin tarvittavaa informaatiota.

Histoniasetyylitransferaasit asetyloivat konservoituneita lysiinitähteitä histoneissa siirtämällä asetyyliryhmän asetyyli-CoA-molekyylistä. Tämä asetylointi stimuloi transkription aktivoitumista, joka liittyy euchromatiinin kehittymiseen tai rentoutumiseen.

Fosfotransferaasit katalysoivat fosfaattiryhmien siirtoa todennäköisesti kaikissa solun metabolisissa yhteyksissä. Sillä on tärkeä rooli hiilihydraattien fosforylaatiossa.

Aminotransferaasit katalysoivat aminoryhmien palautuvaa siirtymistä aminohapoista hapoihin, joka on yksi monista B6-vitamiinista riippuvaisista entsyymeistä välittyvien aminohappojen muunnoksista.

tehtävät

Transferaasit katalysoivat kemiallisten ryhmien liikkumista, jotka täyttävät alla esitetyn reaktion. Seuraavassa yhtälössä kirjain "X" edustaa funktionaalisen ryhmän "Y" ja "Z" luovuttajamolekyyliä, joka toimii akseptorina.

X-Y + Z = X + Y-Z

Nämä ovat entsyymejä, joiden koostumuksessa on vahvoja elektronegatiivisia ja nukleofiilisiä elementtejä; nämä elementit ovat vastuussa entsyymin siirtokapasiteetista.

Transferaasien mobilisoimat ryhmät ovat yleensä aldehydi- ja ketonitähteitä, asyyli-, glukosyyli-, alkyyli-, typpi- ja typpirikkaita ryhmiä, fosforia, rikkiä sisältäviä ryhmiä..

nimistö

Transferaasien luokittelu noudattaa entsyymikomission vuonna 1961 ehdottamia entsyymien luokittelua koskevia yleisiä sääntöjä. Valiokunnan mukaan kukin entsyymi saa luokittelun numerokoodin..

Koodin numeroiden sijainti osoittaa luokituksen jokaisen osaston tai luokan, ja näitä numeroita edeltää kirjaimet "EC"..

Transferaasien luokittelussa ensimmäinen numero edustaa entsymaattista luokkaa, toinen numero symboloi siirrettävän ryhmän tyyppiä ja kolmas numero viittaa substraattiin, jolle ne toimivat.

Transferaasiluokan nimikkeistö on EC.2. Siinä on kymmenen alaluokkaa, joten entsyymit löytyvät koodista alkaen Eq.2.1 kunnes EC.2.10.  Jokainen alaluokan merkintä tehdään pääasiassa sen tyyppisen ryhmän mukaan, joka siirtää entsyymin.

alaluokkien

Kymmenen luokkaan kuuluvat entsyymit ovat:

EC.2.1 Hiiliatomin ryhmien siirtäminen

Ne siirtävät ryhmiä, jotka sisältävät yhden hiilen. Esimerkiksi metyylitransferaasi siirtää metyyliryhmän (CH3) DNA: n typpipohjaisiin emäksisiin. Tämän ryhmän entsyymit säätelevät suoraan geenien translaatiota.

EC.2.2 Siirrä aldehydi- tai ketoniryhmät

Ne mobilisoivat aldehydiryhmät ja ketoniryhmät, joissa on sakkarideja reseptoriryhminä. Karbamyylitransferaasi edustaa pyrimidiinien säätely- ja synteesimekanismia.

EC.2.3 Asyylitransferaasit

Nämä entsyymit siirtävät asyyliryhmiä aminohappojohdannaisiin. Peptidyylitransferaasi suorittaa peptidisidosten olennaisen muodostumisen vierekkäisten aminohappojen välillä translaatioprosessin aikana.

EC.2.4 Glykosyylitransferaasit

Ne katalysoivat glykosidisidosten muodostumista käyttämällä fosfaatti- sokeriryhmiä luovuttajaryhminä. Kaikki elävät olennot esittävät DNA-sekvenssejä glykosyylitransferaaseille, koska ne osallistuvat glykolipidien ja glykoproteiinien synteesiin.

EC.2.5 Siirrä alkyyli- tai aryyliryhmät metyyliryhmien lisäksi

Ne mobilisoivat esimerkiksi alkyyli- tai aryyliryhmiä (muut kuin CH3) dimetyyliryhminä. Näiden joukossa on edellä mainittu glutationi-transferaasi.

EC.2.6 Typen ryhmien siirtäminen

Tämän luokan entsyymit siirtävät typpeä, kuten -NH2 ja -NH. Näiden entsyymien joukossa ovat aminotransferaasit ja transaminaasit.

EC.2.7 Siirrä fosfaatteja sisältäviä ryhmiä

Ne katalysoivat substraattien fosforylaatiota. Yleensä näiden fosforylaatioiden substraatit ovat sokereita ja muita entsyymejä. Fosfotransferaasit kuljettavat sokereita solun sisäpuolelle fosforyloimalla ne samanaikaisesti.

EC.2.8 Rikkiä sisältävien ryhmien siirtäminen

Niille on tunnusomaista se, että katalysoidaan rikkiä sisältävien ryhmien siirtyminen niiden rakenteeseen. Coenzyme A transferaasi kuuluu tähän alaluokkaan.

EC.2.9 Siirrä seleeniä sisältävät ryhmät

Ne tunnetaan yleisesti seleniotransferaaseina. Nämä mobilisoivat L-seryyliryhmät RNA: iden siirtämiseksi.

EC.2.10 Siirrot ryhmät, jotka sisältävät joko molybdeeniä tai volframia

Tämän ryhmän transferaasit mobilisoivat molybdeeniä tai volframia sisältäviä ryhmiä molekyyleihin, joilla on sulfidiryhmiä akseptoreina.

viittaukset

  1. Alfaro, J. A., Zheng, R.B., Persson, M., Letts, J. A., Polakowski, R., Bai, Y., ... & Evans, S.V. (2008). ABO (H) -veriryhmän A ja B glykosyylitransferaasit tunnistavat substraatin spesifisten konformaatiomuutosten kautta. Journal of Biological Chemistry, 283 (15), 10097-10108.
  2. Aranda Moratalla, J. (2015). DNA-metyylitransferaasien laskennallinen tutkimus. DNA-metylaation epigeneettisen mekanismin analyysi (Thesis-Doctoral, Valencian yliopisto, Espanja).
  3. Armstrong, R. N. (1997). Glutationitransferaasien rakenne, katalyyttinen mekanismi ja kehitys. Kemiallinen tutkimus toksikologiassa, 10 (1), 2-18.
  4. Aznar Cano, E. (2014). "Helicobacter pylorin" fage-tutkimus fenotyyppisillä ja genotyyppisillä menetelmillä (väitöskirja, Universidad Complutense de Madrid)
  5. Boyce, S., & Tipton, K. F. (2001). Entsyymiluokitus ja nimikkeistö. els.
  6. Bresnick, E., & Mossé, H. (1966). Aspartaattikarbamoyylitransferaasi rotan maksasta. Biochemical Journal, 101 (1), 63.
  7. Gagnon, S.M., Legg, M.S., Polakowski, R., Letts, J. A., Persson, M., Lin, S., ... & Borisova, S. N. (2018). Säilytetyt tähteet Arg188 ja Asp302 ovat kriittisiä aktiivisen kohdan organisoinnille ja katalyysille ihmisen ABO (H) -veriryhmässä A ja B glykosyylitransferaaseissa. Glycobiology, 28 (8), 624-636
  8. Grimes, W. J. (1970). Siaalihappotransferaasit ja siaalihappotasot normaaleissa ja transformoiduissa soluissa. Biochemistry, 9 (26), 5083 - 5092.
  9. Grimes, W. J. (1970). Siaalihappotransferaasit ja siaalihappotasot normaaleissa ja transformoiduissa soluissa. Biochemistry, 9 (26), 5083 - 5092.
  10. Hayes, J. D., Flanagan, J. U. & Jowsey, I. R. (2005). Glutationitransferaasit. Annu. Pharmacol. Toxicol., 45, 51-88.
  11. Hersh, L. B., ja Jencks, W. P. (1967). Koentsyymi A Transferaasi-kinetiikka ja vaihtoreaktiot. Journal of Biological Chemistry, 242 (15), 3468-3480
  12. Jencks, W. P. (1973). 11 Koentsyymi A: n siirrot. In The enzymes (Vol. 9, s. 483-496). Academic Press.
  13. Lairson, L.L., Henrissat, B., Davies, G. J. & Withers, S.G. (2008). Glykosyylitransferaasit: rakenteet, toiminnot ja mekanismit. Biokemian vuosikatsaus, 77
  14. Lairson, L.L., Henrissat, B., Davies, G. J. & Withers, S.G. (2008). Glykosyylitransferaasit: rakenteet, toiminnot ja mekanismit. Biokemian vuosikatsaus, 77.
  15. Lambalot, R. H., Gehring, A.M., Flugel, R.S., Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, M.A., ... & Walsh, C. T. (1996). Uusi entsyymi, superfamperi, fosfanttietyyliylitransferaaseista. Kemia ja biologia, 3 (11), 923-936
  16. Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P., & Rees, S. (1999). Koliiniasetyylitransferaasi-immunoreaktiivisuuden väheneminen, mutta ei muskariini-m2-reseptorin immunoreaktiivisuutta SIDS-imeväisten aivoketjussa. Journal of neuropathology and experimental neurology, 58 (3), 255-264
  17. Mannervik, B. (1985). Glutationitransferaasin isoentsyymit. Entsymologian ja siihen liittyvien molekyylibiologian alojen edistyminen, 57, 357-417
  18. MEHTA, P. K., HALE, T. I., & CHRISTEN, P. (1993). Aminotransferaasit: homologian ja jakautumisen demonstrointi evolutionaarisiin alaryhmiin. European Journal of Biochemistry, 214 (2), 549 - 561
  19. Monro, R. E., Staehelin, T., Celma, M.L., & Vazquez, D. (1969, tammikuu). Ribosomien peptidyylitransferaasiaktiivisuus. Cold Spring Harborin symposioissa kvantitatiivisesta biologiasta (Vol. 34, s. 357-368). Cold Spring Harbor Laboratory Press.
  20. Montes, C. P. (2014). Entsyymit elintarvikkeissa? Syövän biokemia. University Journal UNAM, 15, 12.
  21. Morton, R. K. (1953). Hydrolyyttisten entsyymien transferaasiaktiivisuus. Nature, 172 (4367), 65.
  22. Negishi, M., Pedersen, L.G., Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y. & Pedersen, L.C. (2001). Sulfotransferaasien rakenne ja toiminta. Biokemian ja biofysiikan arkistot, 390 (2), 149-157
  23. Kansainvälisen biokemian ja molekyylibiologian liiton nimikkeistövaliokunta (NC-IUBMB). (2019). Haettu osoitteesta qmul.ac.uk
  24. Rej, R. (1989). Aminotransferaasit sairaudessa. Laboratorio- lääketieteen klinikat, 9 (4), 667-687.
  25. Xu, D., Song, D., Pedersen, L. C., & Liu, J. (2007). Heparaanisulfaatti-2-O-sulfotransferaasin ja kondroitiinisulfaatin 2-O-sulfotransferaasin mutaatiotutkimus. Journal of Biological Chemistry, 282 (11), 8356-8367