Kakšne so vloge vsakega člana katalitske triade SHD? Kako deluje mehanizem?

Kakšne so vloge vsakega člana katalitske triade SHD? Kako deluje mehanizem?
Anonim

KATALIZACIJA SHD

The SHD katalitska triadaKot že ime pove, sestavljajo aminokisline (AA), serin, histidin in aspartat, katerih enobarvne kode so S, H in D.

Ta vrsta triade obstaja, na primer, znotraj encima tripsina, ki jo najdemo v trebušni slinavki, najprej sintetiziramo kot neaktivni predhodnik (zato ne opravlja svoje naloge, dokler ni potrebna).

POSEBNI PEPTIDNI OBVEZNIKI TRYPSINSKEGA REZANJA

Ideja s tripsinom je, da naj bi hidroliziral specifične peptidne vezi, kjer zadevna peptidna vez sledi specifični # R # skupina v zaporedju AA, ki je velike in # mathbf (("+")) #. To je primer komplementarnosti.

Osvetljena vez je peptidna vez, ki se hidrolizira med encimsko aktivnostjo, ko najdemo označeno # R # skupine.

AMINO KISLIČNE VLOGE

Serin v tej triadi bi naredili veliko nukleofil, če ne za proton. Deprotoniranje bi res pomagalo. Da bi to dosegli, moramo nekaj doseči z učinkom znižanje pKa serina tako, da želi dati svoj proton stran.

Histidin postane zaželena rešitev aktivatorja serinu. Ker je pKa histidina okoli 6,04, pKa nevtralnega serina pa okoli 15,9, bi bilo malo verjetno, da bi se to zgodilo, čeprav …

Vendar pa aspartat ima pKa približno 3,90 in negativen naboj, tako da želi biti hidrofilna spojina kislina, tako da tako histidin kot aspartat tvorita H-vezno interakcijo.

Aspartatova želja po histidinskem protonu spodbudi histidin do dvignite pKa da zadrži svoj zgornji desni proton, uravnoteženje pKa razlika med histidinom in serinom, ki spodbuja deprotonacijo serina, da tvori H-vezno interakcijo.

Kot dodaten bonus, tudi aspartat orients histidina, tako da je njegov prosto vrtljivi metilenski most ohranjen na mestu. Lepo!

Skupaj to deluje v okviru tripsina, na primer za kataliziranje hidrolize / cepitve specifičnih peptidnih vezi drugih proteinov.

KAJ JE MEHANIZEM?

No, tukaj je ta velik diagram:

  1. Histidin ukrade proton iz serina in ga aktivira.
  2. Serin je sedaj sposoben napadati karbonilni ogljik, ki se veže v tetraedrskem kompleksu.
  3. Kompleks je stabiliziran s hrbtenico # "NH" # iz bližnjega glicina, kot tudi iz istega serina. Histidin je usmerjen z aspartatom. Tetraedrski kompleks se uniči, da razcepi peptidno vez, in posledično # "NH" # ukrade proton proč od histidina.
  4. Histidin lahko iz vode vzame proton, saj je njegova pKa še vedno povišana (zaradi česar je šibkejša kislina), potem ko jo aspartat stabilizira.
  5. Hidroksid je velik nukleofil, ki lahko nato napadne karbonilni ogljik za drugi nukleofilni napad.
  6. Tetraedarski kompleks, ki ga je hrbtenica ponovno stabilizirala # "NH" # na glicinu in istem serinu, lahko nato zrušijo, odcepijo serin desno in zgrabijo proton iz histidina kot prej.
  7. Zaključimo s karboksilno kislino, ki je rezultat hidrolize peptidne vezi.