TRANSFERLER: SÜREÇLER, FONKSIYONLAR, ISIMLENDIRME VE ALT SINIFLAR - BIYOLOJI

Transferazlar gibi başka etki eden için verici olarak hareket eden bir substrat fonksiyonel gruplar transferi enzimlerdir bir alıcı. Yaşam için gerekli olan metabolik süreçlerin çoğu transferaz enzimlerini içerir.

Bu enzimler tarafından katalize edilen reaksiyonların ilk gözlemi, bir fosfat grubunun bir alkalin fosfatazdan fosfat grubu için bir reseptör görevi gören bir β-galaktosidaza transferini gözlemleyen Dr. RK Morton tarafından 1953 yılında belgelendi.

Glisin N-metiltransferaz (Kaynak: Jawahar Swaminathan ve MSD personeli, Wikimedia Commons aracılığıyla Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü)

Transferaz enzimlerinin isimlendirilmesi genellikle reaksiyondaki fonksiyonel grubu kabul eden molekülün doğasına göre yapılır, örneğin: DNA-metiltransferaz, Glutatyon-transferaz, 1,4-α-glukan 6-α-glukosiltransferaz, diğerleri arasında.

Transferazlar, özellikle gıda ve ilaç endüstrisinde biyoteknolojik önemi olan enzimlerdir. Genleri, organizmalarda belirli aktiviteleri gerçekleştirecek şekilde değiştirilebilir, böylece beslenme yararının ötesinde tüketici sağlığına doğrudan katkıda bulunur.

Bağırsak florası için prebiyotik ilaçlar, bağırsakta faydalı mikroorganizmaların büyümesini ve gelişmesini destekleyen karbonhidratların oluşumuna katıldıkları için transferazlar açısından zengindir.

Transferazların katalize ettiği süreçlerdeki eksiklikler, yapısal hasar ve kesintiler, ürünlerin hücre içinde birikmesine neden olur, bu nedenle birçok farklı hastalık ve patoloji bu enzimlerle ilişkilendirilir.

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

Katıldıkları biyolojik süreçler

Transferazların katıldığı çok sayıdaki metabolik süreç arasında glikositlerin biyosentezi ve genel olarak şekerlerin metabolizması yer alır.

Kırmızı kan hücrelerinin yüzeyindeki A ve B antijenlerinin konjugasyonundan bir glukoktransferaz enzimi sorumludur. Antijen bağlanmasındaki bu varyasyonlara, B-transferazların orijinal yapısının Pro234Ser amino asitlerinin bir polimorfizmi neden olur.

Karaciğerdeki glutatyon-S-transferaz, karaciğer hücrelerinin detoksifikasyonuna katılarak, onları hücre sitoplazmasında biriken reaktif oksijen türlerinden (ROS), serbest radikallerden ve hidrojen peroksitlerden korumaya yardımcı olur. oldukça toksik.

Glutathione-S-Transferase (Kaynak: Jawahar Swaminathan ve MSD personeli, Wikimedia Commons aracılığıyla Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü)

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

Transferazlar, hücresel elemanların sentezi için gerekli bilgileri kodlayan DNA dizilerini epigenetik mekanizmalarla susturarak birçok biyolojik sürecin düzenlenmesine doğrudan katılırlar.

Histon asetiltransferazlar asetilat, bir asetil grubunu bir asetil-CoA molekülünden transfer ederek histonlar üzerindeki lizin kalıntılarını korumuştur. Bu asetilasyon, ökromatinin gevşemesi veya gevşemesi ile ilişkili transkripsiyonun aktivasyonunu uyarır.

Fosfotransferazlar, muhtemelen tüm hücresel metabolik bağlamlarda fosfat gruplarının transferini katalize eder. Karbonhidrat fosforilasyonunda önemli rolü vardır.

Aminotransferazlar, amino gruplarının amino asitlerden oksasitlere tersinir transferini katalize eder, bu, vitamin B6'ya bağımlı enzimlerin aracılık ettiği birçok amino asit dönüşümünden biridir.

Özellikleri

Transferazlar, aşağıda gösterilen reaksiyonu gerçekleştirerek kimyasal grupların hareketini katalize eder. Aşağıdaki denklemde "X" harfi, "Y" fonksiyonel grubunun verici molekülünü temsil eder ve "Z", alıcı olarak işlev görür.

XY + Z = X + YZ

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

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

terminoloji

Transferazların sınıflandırılması, 1961'de Enzim Komisyonu tarafından önerilen enzimlerin sınıflandırılmasına ilişkin genel kuralları izler. Komiteye göre, her enzim, sınıflandırılması için sayısal bir kod alır.

Numaraların koddaki konumu, sınıflandırmadaki bölümlerin veya kategorilerin her birini gösterir ve bu numaraların önünde "EC" harfleri bulunur.

Transferazların sınıflandırılmasında, birinci numara enzim sınıfını, ikinci numara aktardıkları grubun tipini ve üçüncü numara etki ettikleri substratı ifade eder.

Transferaz sınıfının isimlendirmesi EC.2'dir . On alt sınıfı vardır, bu nedenle EC.2.1'den EC.2.10'a kadar olan kodlara sahip enzimler vardır . Alt sınıfın her bir ifadesi, esas olarak enzimi aktaran grubun türüne göre yapılır.

Alt sınıflar

Transferaz ailesindeki on enzim sınıfı şunlardır:

EC.2.1 Bir karbon atomunun transfer grupları

Tek bir karbon içeren grupları aktarırlar. Örneğin metiltransferaz, bir metil grubunu (CH3) DNA'nın azotlu bazlarına aktarır. Bu grubun enzimleri doğrudan genlerin çevirisini düzenler.

EC.2.2 Aldehit veya keton gruplarını aktarın

Reseptör grupları olarak sakaritlere sahip aldehit gruplarını ve keton gruplarını harekete geçirirler. Karbamiltransferaz, pirimidinlerin bir düzenleme ve sentez mekanizmasını temsil eder.

EC.2.3 Asiltransferazlar

Bu enzimler, asil gruplarını amino asit türevlerine aktarır. Peptidiltransferaz, dönüştürme işlemi sırasında bitişik amino asitler arasında peptit bağlarının esas oluşumunu gerçekleştirir.

EC.2.4 Glikosiltransferazlar

Donör gruplar olarak fosfat şeker gruplarını kullanarak glikosidik bağların oluşumunu katalize ederler. Tüm canlılar glikolipidlerin ve glikoproteinlerin sentezine katıldıkları için glikosiltransferazlar için DNA dizileri sunarlar.

EC.2.5 Alkil veya aril gruplarını metil gruplarından ayrı olarak transfer edin

Örneğin dimetil grupları gibi alkil veya aril gruplarını (CH3 dışında) harekete geçirirler. Bunlar arasında daha önce bahsedilen glutatyon transferaz vardır.

EC.2.6 Azot gruplarını aktar

Bu sınıftaki enzimler -NH2 ve -NH gibi nitrojen 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. Fosfotransferazlar şekerleri hücreye taşır ve aynı anda onları fosforile eder.

EC.2.8 Kükürt içeren transfer grupları

Yapılarında kükürt içeren grupların transferini katalize ederek karakterize edilirler. Koenzim Bir transferaz bu alt sınıfa aittir.

EC.2.9 Selenyum içeren transfer grupları

Genellikle selenotransferazlar olarak bilinirler. Bunlar, RNA'ları aktarmak için L-seril gruplarını harekete geçirir.

EC.2.10 Molibden veya tungsten içeren transfer grupları

Bu grubun transferazları, molibden veya tungsten içeren grupları, alıcı olarak sülfit gruplarına sahip moleküllere hareket ettirir.

Referanslar

Alfaro, JA, Zheng, RB, Persson, M., Letts, JA, Polakowski, R., Bai, Y.,… & Evans, SV (2008). ABO (H) kan grubu A ve B glikosiltransferazlar, spesifik konformasyonel değişiklikler yoluyla substratı tanır. Biyolojik Kimya Dergisi, 283 (15), 10097-10108.
Aranda Moratalla, J. (2015). DNA-Metiltransferazların hesaplamalı çalışması. DNA metilasyonunun epigenetik mekanizmasının analizi (Doktora Tezi, Valencia Üniversitesi-İspanya).
Armstrong, RN (1997). Glutatyon transferazların yapısı, katalitik mekanizması ve evrimi. Toksikolojide kimyasal araştırma, 10 (1), 2-18.
Aznar Cano, E. (2014). »Helicobacter pylori» fajlarının fenotipik ve genotipik yöntemlerle incelenmesi (Doktora tezi, Universidad Complutense de Madrid)
Boyce, S. ve Tipton, KF (2001). Enzim sınıflandırması ve isimlendirme. eLS.
Bresnick, E. ve Mossé, H. (1966). Sıçan karaciğerinden aspartat karbamoiltransferaz. Biyokimyasal Dergisi, 101 (1), 63.
Gagnon, SM, Legg, MS, Polakowski, R., Letts, JA, Persson, M., Lin, S.,… & Borisova, SN (2018). Korunan Arg188 ve Asp302 kalıntıları, insan ABO (H) kan grubu A ve B glikosiltransferazlarda aktif bölge organizasyonu ve kataliz için kritiktir. Glikobiyoloji, 28 (8), 624-636
Grimes, WJ (1970). Normal ve dönüştürülmüş hücrelerde sialik asit transferazlar ve sialik asit seviyeleri. Biyokimya, 9 (26), 5083-5092.
Grimes, WJ (1970). Normal ve dönüştürülmüş hücrelerde sialik asit transferazlar ve sialik asit seviyeleri. Biyokimya, 9 (26), 5083-5092.
Hayes, JD, Flanagan, JU ve Jowsey, IR (2005). Glutatyon transferazlar. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. , 45, 51-88.
Hersh, LB ve Jencks, WP (1967). Koenzim A Transferaz kinetiği ve değişim reaksiyonları. Biyolojik Kimya Dergisi, 242 (15), 3468-3480
Jencks, WP (1973). 11 Koenzim A Transferazları. Enzimler içinde (Cilt 9, sayfa 483-496). Akademik Basın.
Lairson, LL, Henrissat, B., Davies, GJ ve Withers, SG (2008). Glikosiltransferazlar: yapılar, fonksiyonlar ve mekanizmalar. Biyokimyanın yıllık incelemesi, 77
Lairson, LL, Henrissat, B., Davies, GJ ve Withers, SG (2008). Glikosiltransferazlar: yapılar, fonksiyonlar ve mekanizmalar. Biyokimyanın yıllık incelemesi, 77.
Lambalot, RH, Gehring, AM, Flugel, RS, Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, MA, … & Walsh, CT (1996). Yeni bir enzim süper familyası olan fosfopantteinil transferazlar. Kimya ve biyoloji, 3 (11), 923-936
Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P. ve Rees, S. (1999). SIDS bebeklerinin beyin sapında kolin asetiltransferaz immünoreaktivitesinde azalma ancak muskarinik-m2 reseptör immünoreaktivitesinde azalma. Nöropatoloji ve deneysel nöroloji dergisi, 58 (3), 255-264
Mannervik, B. (1985). Glutatyon transferazın izoenzimleri. Enzimoloji ve moleküler biyolojinin ilgili alanlarındaki gelişmeler, 57, 357-417
MEHTA, PK, HALE, TI ve CHRISTEN, P. (1993). Aminotransferazlar: homoloji ve evrimsel alt gruplara bölünmenin gösterilmesi. Avrupa Biyokimya Dergisi, 214 (2), 549-561
Monro, RE, Staehelin, T., Celma, ML ve Vazquez, D. (1969, Ocak). Ribozomların peptidil transferaz aktivitesi. Kantitatif biyoloji üzerine Cold Spring Harbor sempozyumunda (Cilt 34, s. 357-368). Cold Spring Harbor Laboratuvar Basın.
Montes, CP (2014). Gıdalardaki enzimler? Yenilebilirin biyokimyası. UNAM University Magazine, 15, 12.
Morton, RK (1953). Hidrolitik enzimlerin transferaz aktivitesi. Doğa, 172 (4367), 65.
Negishi, M., Pedersen, LG, Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y. ve Pedersen, LC (2001). Sülfotransferazların yapısı ve işlevi. Biyokimya ve biyofizik arşivleri, 390 (2), 149-157
Uluslararası Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Birliği (NC-IUBMB) İsimlendirme Komitesi. (2019). Qmul.ac.uk adresinden kurtarıldı
Rej, R. (1989). Hastalıkta aminotransferazlar. Laboratuvar tıbbında klinikler, 9 (4), 667-687.
Xu, D., Song, D., Pedersen, LC ve Liu, J. (2007). Heparan sülfat 2-O-sülfotransferaz ve kondroitin sülfat 2-O-sülfotransferazın mutasyonel çalışması. Biyolojik Kimya Dergisi, 282 (11), 8356-8367

TRANSFERLER: SÜREÇLER, FONKSIYONLAR, ISIMLENDIRME VE ALT SINIFLAR - BIYOLOJI - 2024