View
1.058
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
Encimi
Robert Pal
ENCIMIproteinski katalizatorji kemijskih reakcij
VPLIV ENCIMA:
1. Hitrost kemijskih reakcij• 106 do 1012 hitrejše kot
nekatalizirane• 103 hitrejše kot mineralno
katalizirane
2. Mili reakcijski pogojifiziološka temperatura,
atmosferski tlak, pH 7
3. Specifičnost• stereospecifično prepoznavanje
substrata• stereospecifično produkti
4. Sposobnost regulacije• koncentracije (dostopnost)
reaktantov: E, S• alosterična regulacija• kovalentna modifikacija• regulacija ekspresije (izražanja)
genov
SUBSTRATNA SPECIFIČNOST ENCIMOV
E + S ES E + P
1. Vezi encim - substrat• van der Waalsove• elektrostatske• vodikove• hidrofobne2. teorija vezave encima in
substrata• teorija indukcije aktivnega
mesta• teorija ključa in ključavnice
3. Stereospecifičnost• veže eno samo optično izomero• stereospecifični produkti4. Geometrijska specifičnost• geometrija funkcionalnih
skupin
VEZAVNO MESTO ZA SUBSTRAT
• vezavno mesto za substrat =
= aktivno mesto (3D, majhno)
=katalitsko mesto• površina geometrijsko
komplementarna substratu
• a.k. v aktivnem mestu pritegnejo substrat s številnimi nekovalentnimi interakcijami
KOENCIMIneproteinski deli encimov
KOFAKTORJI:
majhne molekule, ki sodelujejo z encimi:
kovinski ioni: Zn 2+, Fe 3+, Fe 2+. Cu 2+, Mg 2+, K+, Se 2-
KOENCIMI:
• večje organske molekule, ki sodelujejo pri prenosu elektronov in funkcionalnih skupin:
NAD+, FAD, FMN, HEM
• prehodno vezan na encim: kosubstrat
• trajno vezan na encim: prostetična skupina
HOLOENCIM =APOENCIM+KOENCIM
encimsko neaktiven
KOENCIMIBiocitinKobamid (B12)Koencim AFAD, FMNLipoinska kislinaNAD+
PiridoksalfosfatTetrahidrofolatTiaminpirofosfat
karboksilacijealkiliranjeprenos acilne sk.redoks reakcijeprenos acilne sk.redoks reakcijeprenos aminske sk.prenos ogljikaprenos aldehidne sk.
VITAMINI: deli kofaktorjev in koencimov,
ki jih organizmi sami ne sintetizirajoSo topni v vodi
VITAMINI KOT PREKURZORJI KOENCIMOV
VITAMIN KOENCIMBiotin BiocitinKobalamin (B 12) Kobamid (B12)Pantotenska k. Koencim ARiboflavin(B2) FAD, FMNLipoinska kislina Lipoinska kislinaNiacin NAD+
Piridoksin (B6) PiridoksalfosfatFolna kislina TetrahidrofolatTiamin (B1) Tiaminpirofosfat
REGULACIJA ENCIMSKE AKTIVNOSTI
(koordinacija , odziv na okolje)
Kontrola dostopnosti encima• hitrost sinteze - razgradnje• kontrola izražanja genov
kontrola na nivoju posamezne celice
Kontrola encimske aktivnosti kontrola afinitete encima za
substrat
• sprememba konformacije encimaalosterična regulacija
• sprememba strukture encimakovalentna modifikacija
[ ] [ ]v ES S∝ ∝
ALOSTERIČNI ENCIMI
• katalitsko mesto A• alosterično mesto B
A = B• modulator
– homotropen M = S– heterotropen M = S– pozitiven/negativen
ALOSTERIČNI ENCIMI
Primer: aspartat-transkarbamoilaza (ATC)
C6R6 = 2x C3 + 3x R2
karbamoil fosfat + aspartat
⇔ N-karbamoilaspartat– karbamoil fosfat, aspartat
(+, homotropna)
– CTP (-, heterotropna)
– ATP (+, heterotropna)
PRIMER ZGRADBE ENCIMA
PRIMER ZGRADBE ENCIMA
Ravnotežje obeh oblik; ob odsotnosti ligandov 200:1
ALOSTERIČNI ENCIMI aspartat-transkarbamoilaza (ATC)
ALOSTERIČNI ENCIMI aspartat-transkarbamoilaza (ATC)
T stanje R stanje
bisubstratni analog PALA:
N-(fosfoacetil)-L-aspartat
REGULATORNI ENCIMI(PACEMAKERS)
• ena reakcija v zaporedju odloča o hitrosti cele kaskade
• encim, ki jo katalizira je regulatorni encim (pacemaker)
multiencimski sistemi
INHIBICIJA ENCIMSKE AKTIVNOSTI
Ireverzibilni inhibitorji (inaktivatorji)• DFP (diizopropil-fluorofosfat-acetilholin
esteraza), živčni bojni plini (serinske proteinaze)• malation (insekticid) (serinske proteinaze)• J-acetamid (cisteinske proteinaze)
INHIBICIJA ENCIMSKE AKTIVNOSTI
Reverzibilni inhibitorji (substratni analogi)• kompetitivni• nekompetitivni• akompetitivni
Recommended