Overfør biologiske prosesser, funksjoner, nomenklatur og underklasser



den transferaser er enzymer ansvarlige for overføring av funksjonelle grupper av et substrat som fungerer som en donor til en annen som fungerer som en reseptor. De fleste av de viktigste metabolske prosessene for livet involverer transferaseenzymer.

Den første observasjonen av reaksjonene katalysert av disse enzymer ble dokumentert i 1953 av Dr. R. K. Morton, som observert overføring av en fosfatgruppe fra en alkalisk fosfatase β-galaktosidase til å virke som mottar fosfatgruppen.

Nomenklaturen for de nye transferase-enzymene blir vanligvis utført i henhold til arten av molekylet som aksepterer den funksjonelle gruppe i reaksjonen, for eksempel, DNA-metyltransferase, glutation transferase, α-1,4-glukan 6-α-glukosyltransferase, blant annet.

Overføringer er enzymer med bioteknologisk betydning, spesielt i næringsmiddelindustrien. Gener kan endres for å møte spesifikke aktiviteter i organismer, og dermed bidra direkte til forbrukernes helse, utover ernæringsmessige fordeler.

De prebiotiske legemidlene for tarmfloraen er rike på overføringer, siden disse deltar i dannelsen av karbohydrater som favoriserer veksten og utviklingen av gunstige mikroorganismer i tarmen.

Manglene, strukturelle skader og forstyrrelser i prosessene katalysert av overføringer forårsaker akkumulering av produkter inne i cellen, og derfor er mange forskjellige sykdommer og patologier forbundet med slike enzymer.

Feilfunksjonen av overføringer forårsaker sykdommer som galaktosemi, Alzheimers, Huntingtons sykdom, blant andre.

index

  • 1 Biologiske prosesser der de deltar
  • 2 funksjoner
  • 3 Nomenklatur
  • 4 underklasser
    • 4.1 EC.2.1 Overføringsgrupper av et karbonatom
    • 4.2 EC.2.2 Overfør aldehyd- eller ketongrupper
    • 4.3 EC.2.3 Acyltransferaser
    • 4.4 EC.2.4 Glycosyltransferaser
    • 4.5 EC.2.5 Overfør alkyl- eller arylgrupper, bortsett fra metylgrupper
    • 4.6 EC.2.6 Overføre nitrogengrupper
    • 4.7 EC.2.7 Overføringsgrupper som inneholder fosfatgrupper
    • 4.8 EC.2.8 Overføringsgrupper som inneholder svovel
    • 4.9 EC.2.9 Overføringsgrupper som inneholder selen
    • 4.10 EC.2.10 Overføringsgrupper som inneholder enten molybden eller wolfram
  • 5 referanser

Biologiske prosesser der de deltar

Blant det store antallet metabolske prosesser der overføringer er involvert, er glykosidbiosyntese og metabolismen av sukker generelt.

Et enzym glukotransferase er ansvarlig for konjugasjonen av antigener A og B på overflaten av røde blodlegemer. Disse variasjonene i bindingen av antigener stammer fra en polymorfisme av Pro234Ser-aminosyrene i den opprinnelige strukturen av B-transferaser.

Glutation-S-transferase i leveren er involvert i avgiftning av leverceller, bidrar til å beskytte reaktive oksygenarter (ROS), frie radikaler og hydrogen peroksider som akkumuleres i cytoplasma og er svært giftig.

Aspartatkarbamoyltransferase katalyserer biosyntesen av pyrimidiner i metabolisme av nukleotider, grunnleggende komponenter av nukleinsyrer og høye energimolekyler som brukes i flere cellulære prosesser (for eksempel ATP og GTP).

Transferaser deltar direkte i reguleringen av mange biologiske prosesser ved å silke ved epigenetiske mekanismer DNA-sekvensene som koder for den informasjon som er nødvendig for syntesen av cellulære elementer.

Histonacetyltransferaser acetylerte konserverte lysinrester i histoner ved å overføre en acetylgruppe fra et acetyl-CoA-molekyl. Denne acetyleringen stimulerer aktiveringen av transkripsjon assosiert med utvikling eller avslapning av eukromatin.

Fosfotransferaser katalyserer overføringen av fosfatgrupper i trolig alle cellemetabolske sammenhenger. Det har en viktig rolle i fosforyleringen av karbohydrater.

Aminotransferaser katalyserer reversibel overføring av aminogrupper fra aminosyrer til oksysyrer, en av de mange transformasjonene av aminosyrer mediert av vitamin B6-avhengige enzymer.

funksjoner

Overføringene katalyserer bevegelsen av kjemiske grupper som oppfyller reaksjonen vist nedenfor. I det følgende ligning "X" representerer donormolekylet funksjonelle gruppen "Y" og "Z" virker som akseptor.

X-Y + Z = X + Y-Z

Disse er enzymer med sterke elektronegative og nukleofile elementer i deres sammensetning; disse elementene er ansvarlige for overføringskapasiteten til enzymet.

Gruppene mobilisert av overføringene er generelt aldehyd- og ketonrester, acyl-, glukosyl-, alkyl-, nitrogen- og nitrogenrike grupper, fosfor, svovelholdige grupper, blant andre..

nomenklatur

Klassifiseringen av transferaser følger de generelle regler for klassifisering av enzymer foreslått av Enzyme Commission i 1961. Ifølge komiteen mottar hvert enzym en numerisk kode for klassifisering.

Plasseringen av tallene i koden indikerer hver av delene eller kategoriene i klassifiseringen, og disse tallene er foran med bokstavene "EC".

I klassifiseringen av transferaser representerer det første tallet den enzymatiske klassen, det andre tallet symboliserer typen gruppe de overfører og det tredje nummeret refererer til substratet som de oppfører seg på.

Nomenklaturen for klassen av transferaser er EC.2. Den har ti underklasser, så enzymer er funnet med koden fra Eq.2.1 inntil EC.2.10.  Hver undergruppe betegnelse er i hovedsak i henhold til type gruppe overfører enzym.

subklasser

De ti klassene av enzymer i familien av overføringer er:

EC.2.1 Overføringsgrupper av et karbonatom

De overfører grupper som inkluderer et enkelt karbon. Metyltransferase, for eksempel, overfører en metylgruppe (CH3) til nitrogenbasene av DNA'et. Enzymer i denne gruppen regulerer direkte oversettelsen av gener.

EC.2.2 Overfør aldehyd- eller ketongrupper

De mobiliserer aldehydgrupper og ketongrupper som har sakkarider som reseptorgrupper. Carbamyltransferase representerer en mekanisme for regulering og syntese av pyrimidiner.

EC.2.3 Acyltransferaser

Disse enzymene overfører acylgrupper til aminosyrederivater. Peptidyltransferasen utfører den essensielle dannelsen av peptidbindinger mellom tilstøtende aminosyrer under oversettelsesprosessen.

EC.2.4 Glycosyltransferaser

De katalyserer dannelsen av glykosidbindinger ved å bruke fosfatsukkergrupper som donorgrupper. Alle levende vesener presenterer DNA-sekvenser for glykosyltransferaser, siden de deltar i syntesen av glykolipider og glykoproteiner.

EC.2.5 Overfør alkyl- eller arylgrupper, bortsett fra metylgrupper

De mobiliserer alkyl- eller arylgrupper (annet enn CH3) som dimetylgrupper, for eksempel. Blant dem er glutationtransferase, som ble nevnt ovenfor.

EC.2.6 Overføre nitrogengrupper

Enzymer av denne klassen overfører nitrogengrupper som -NH2 og -NH. Blant disse enzymene er aminotransferaser og transaminaser.

EC.2.7 Overføringsgrupper som inneholder fosfatgrupper

De katalyserer fosforyleringen av substrater. Vanligvis er substratene til disse fosforyleringene sukkerarter og andre enzymer. Fosfotransferaser transporterer sukker til celleinnretningen ved å fosforylere dem samtidig.

EC.2.8 Overføringsgrupper som inneholder svovel

De er karakterisert ved å katalysere overføringen av svovelholdige grupper i deres struktur. Coenzym En transferase tilhører denne underklassen.

EC.2.9 Overføringsgrupper som inneholder selen

De er vanligvis kjent som seleniotransferaser. Disse mobiliserer L-serylgrupper opp for å overføre RNA.

EC.2.10 Overføringsgrupper som inneholder enten molybden eller wolfram

Overføringene i denne gruppen mobiliserer grupper som inneholder molybden eller wolfram til molekyler som har sulfidgrupper som akseptorer.

referanser

  1. Alfaro, J.A., Zheng, R. B., Persson, M., Letts, J.A., Polakowski, R., Bai, Y., ... & Evans, S.V. (2008). ABO (H) blodgruppe A og B glykosyltransferaser gjenkjenner substrat via spesifikke konformasjonsendringer. Journal of Biological Chemistry, 283 (15), 10097-10108.
  2. Aranda Moratalla, J. (2015). Beregningsstudie av DNA-metyltransferaser. Analyse av DNA-metylering epigenetisk mekanisme (Doctoral Thesis-University of Valencia-Spania).
  3. Armstrong, R. N. (1997). Struktur, katalytisk mekanisme og evolusjon av glutation-transferasene. Kjemisk forskning i toksikologi, 10 (1), 2-18.
  4. Aznar Cano, E. (2014). Fagstudie av "Helicobacter pylori" ved fenotypiske og genotypiske metoder (doktorgradsavhandling, Universidad Complutense de Madrid)
  5. Boyce, S., & Tipton, K. F. (2001). Enzymklassifisering og nomenklatur. Els.
  6. Bresnick, E., & Mossé, H. (1966). Aspartatkarbamoyltransferase fra rotterlever. 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). Konserverte rester Arg188 og Asp302 er kritiske for aktiv site organisering og katalyse i human ABO (H) blodgruppe A og B glykosyltransferaser. Glycobiology, 28 (8), 624-636
  8. Grimes, W.J. (1970). Sialinsyre transferaser og sialinsyre nivåer i normale og transformerte celler. Biochemistry, 9 (26), 5083-5092.
  9. Grimes, W.J. (1970). Sialinsyre transferaser og sialinsyre nivåer i normale og transformerte celler. Biochemistry, 9 (26), 5083-5092.
  10. Hayes, J. D., Flanagan, J. U., & Jowsey, I.R. (2005). Glutationtransferaser. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 45, 51-88.
  11. Hersh, L. B., & Jencks, W. P. (1967). Koezyme En transferase kinetikk og utvekslingsreaksjoner. Journal of Biological Chemistry, 242 (15), 3468-3480
  12. Jencks, W. P. (1973). 11 koenzym A Transferaser. I enzymene (bind 9, s. 483-496). Academic Press.
  13. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G.J., & Withers, S.G. (2008). Glykosyltransferaser: strukturer, funksjoner og mekanismer. Årlig gjennomgang av biokjemi, 77
  14. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G.J., & Withers, S.G. (2008). Glykosyltransferaser: strukturer, funksjoner og mekanismer. Årlig gjennomgang av biokjemi, 77.
  15. Lambalot, R.H., Gehring, A. M., Flugel, R.S., Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, M.A., ... & Walsh, C.T. (1996). Et nytt enzym superfamilier fosforantetheinyltransferaser. Kjemi og biologi, 3 (11), 923-936
  16. Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P., & Rees, S. (1999). Reduksjon i immunresponsiviteten av kolinacetyltransferase, men ikke muskarin-m2-receptorimmunoreaktivitet i hjernestammen hos SIDS-spedbarn. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology, 58 (3), 255-264
  17. Mannervik, B. (1985). Isoenzymer av glutationtransferase. Fremskritt i enzymologi og beslektede områder av molekylærbiologi, 57, 357-417
  18. MEHTA, P. K., HALE, T. I., & CHRISTEN, P. (1993). Aminotransferaser: demonstrasjon av homologi og deling i evolusjonære undergrupper. European Journal of Biochemistry, 214 (2), 549-561
  19. Monro, R. E., Staehelin, T., Celma, M. L., & Vazquez, D. (1969, januar). Peptidyltransferaseaktiviteten av ribosomer. I Cold Spring Harbor-symposiene om kvantitativ biologi (bind 34, s. 357-368). Cold Spring Harbor Laboratory Press.
  20. Montes, C. P. (2014). Enzymer i mat? Biokjemi av spiselige. University Journal UNAM, 15, 12.
  21. Morton, R. K. (1953). Overføringsaktivitet av hydrolytiske enzymer. Nature, 172 (4367), 65.
  22. Negishi, M., Pedersen, L.G., Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y., & Pedersen, L.C. (2001). Struktur og funksjon av sulfotransferaser. Arkiv av biokjemi og biofysikk, 390 (2), 149-157
  23. Nomenklaturkomiteen for Den internasjonale union for biokjemi og molekylærbiologi (NC-IUBMB). (2019). Hentet fra qmul.ac.uk
  24. Rej, R. (1989). Aminotransferaser i sykdom. Klinikker i laboratoriemedisin, 9 (4), 667-687.
  25. Xu, D., Song, D., Pedersen, L.C., og Liu, J. (2007). Mutasjonsstudie av heparansulfat 2-0-sulfotransferase og kondroitinsulfat 2-0-sulfotransferase. Journal of Biological Chemistry, 282 (11), 8356-8367