Milyen szerepet töltenek be az SHD katalitikus triád minden tagja? Hogyan működik a mechanizmus?

Milyen szerepet töltenek be az SHD katalitikus triád minden tagja? Hogyan működik a mechanizmus?
Anonim

A SHD CATALYTIC TRIAD

A SHD katalitikus triádamint azt a neve is jelzi, az aminosavakból (AA) szerinből, hisztidinből és aszpartátból áll, amelyek egy betűs kódjai S, H és D.

Ilyen triad létezik például az enzimen belül tripszin, ami megtalálható a hasnyálmirigyben, amelyet először inaktív prekurzorként szintetizálnak (így a feladatot addig nem végezzük, amíg szükség van rá).

TRYPSIN CUTS SPECIFIC PEPTIDE BONDS

A tripszin ötlete az, hogy feltételezhetően specifikus peptidkötéseket hidrolizál, ahol a kérdéses peptidkötés egy specifikus # R # csoport az AA szekvenciában nagy és # Mathbf (("+")) #. Ez egy példa erre tölteni a komplementaritást.

A kiemelt kötés a peptidkötés, amely az enzimatikus aktivitás során hidrolizálódik a kiemelt hely megtalálásakor # R # csoport.

AMINO-SZEREPEK

szerin ebben a triádban nagyszerű lenne nukleofil, ha nem a protonnak. A deprotonálódás valóban segítene. Ennek eléréséhez valamit kell elérnünk a szerin pKa-értékének csökkentése úgy, hogy el akarja adni a protonját.

hisztidin kívánatos megoldássá válik, ha egy aktivátor szerinre. Mivel a hisztidin pKa értéke körülbelül 6,04, és a semleges szerin pKa értéke körülbelül 15,9, önmagában valószínűtlen, hogy ez megtörténjen …

Azonban, aszpartát pKa értéke körülbelül 3,90, és negatív töltés, így hidrofil vegyületként savként kíván lenni, hogy mind a hisztidin, mind az aszpartát egy H-kötő kölcsönhatást képezzen.

Az aszpartát hisztidin protonja iránti vágya a hisztidint készteti növelje pKa-ját hogy megtartsa a jobb felső protont, kiegyenlítés a hisztidin és a szerin közötti pKa-különbség, elősegítve a szerin deprotonálódását, hogy H-kötő kölcsönhatást képezzen.

További bónuszként az aszpartát is tájolja hisztidin, hogy szabadon forgó metilénhídja a helyén maradjon. Szép!

Ezek együttesen a tripszinen belül dolgoznak, például más fehérjék specifikus peptidkötéseinek hidrolízisét / hasítását.

MIÉRT A MECHANIZMUS?

Nos, ez itt a nagy diagram:

  1. A hisztidin egy protont ellop a szerinből, aktiválva azt.
  2. A serin most képes támadni a karbonil-szénatomot, és egy tetraéderes komplexben kötődik.
  3. A komplexet gerinc stabilizálja # "NH" # egy közeli glicinből és ugyanazon szerinből. A hisztidin az aszpartát irányítja. A tetraéderes komplex összeomlik a peptidkötés és a keletkezett hasítás érdekében # "NH" # ellop egy protont a hisztidintől.
  4. A hisztidin megragad egy protont a vízből, mivel pKa-ja még növekszik (gyengébb savvá teszi), miután az aszpartát stabilizálódott.
  5. A hidroxid egy nagy nukleofil, amely ezután támadhatja meg a második nukleofil támadás karbonil-szénét.
  6. A tetraéderes komplex, amelyet ismét a gerinc stabilizál # "NH" # a glicin és ugyanaz a szerin, akkor összeomolhat, levághatja a szerint, és megragadja a protonot a hisztidinből, mint korábban.
  7. Karbonsavval végzünk, amely egy peptidkötés hidrolízisének eredménye.