Isomerases العمليات البيولوجية ، وظائف ، التسميات والفئات الفرعية

ال إيزوميراز إنها فئة من الإنزيمات المشاركة في إعادة التنظيم الهيكلي أو الموضعي للأيزومرات وستيريزوميرات جزيئات مختلفة. وهي موجودة في جميع الكائنات الحية الخلوية تقريبًا تؤدي وظائف في سياقات مختلفة.

تعمل إنزيمات هذه الفئة على ركيزة واحدة ، على الرغم من أن بعضها قد يكون مرتبطًا تساهميًا بالعوامل المساعدة والأيونات وغيرها. رد الفعل العام ، لذلك ، يمكن أن ينظر إليه على النحو التالي:

X-Y → Y-X

تتضمن التفاعلات التي تحفزها هذه الإنزيمات إعادة ترتيب داخلية للسندات ، مما قد يعني حدوث تغييرات في موضع المجموعات الوظيفية ، في موضع الروابط المزدوجة بين الكربون ، من بين أمور أخرى ، دون تغييرات في الصيغة الجزيئية للركيزة.

تؤدي Isomerases وظائف متنوعة في مجموعة كبيرة ومتنوعة من العمليات البيولوجية ، والتي تشمل مسارات التمثيل الغذائي ، وانقسام الخلايا ، وتكرار الحمض النووي ، على سبيل المثال لا الحصر..

كانت الأيزوميرات أول إنزيمات تستخدم صناعيا لإنتاج العصائر والأطعمة السكرية الأخرى ، وذلك بفضل قدرتها على تحويل أيزومرات أنواع مختلفة من الكربوهيدرات..

مؤشر

• 1 العمليات البيولوجية التي يشاركون فيها
• 2 وظائف
• 3 تسميات
• 4 فئات فرعية
  • 4.1 EC.5.1 الأجناس والأوباما
  • 4.2 EC.5.2 رابطة الدول المستقلة Isomerases
  • 4.3 EC.5.3 الأيزوميرات الجزيئية
  • 4.4 EC.5.4 عمليات النقل داخل الجزيئات (الطفرات)
  • 4.5 EC.5.5 الليزات الجزيئية
  • 4.6 EC.5.6 الإيزوميرات التي تغير التشكل الجزيئي
  • 4.7 EC.5.99 أيزوميرات أخرى
• 5 المراجع

العمليات البيولوجية التي يشاركون فيها

تشارك Isomerases في عمليات خلوية حيوية متعددة. من بين أبرزها تكرار الحمض النووي وتعبئته ، تحفزه توبويسوميرات. هذه الأحداث ضرورية لتكرار الحمض النووي ، وكذلك لتكثيفه قبل انقسام الخلايا.

يشتمل تحلل الغليكات ، أحد المسارات الأيضية المركزية في الخلية ، على ثلاثة إنزيمات إيزومرية على الأقل ، وهي: إيزوميراز الفسفوغلوكوز ، وإيزوميراز الفوسفات الثلاثي ، وطفرات فسفوغلسرات ميثيز.

يتم تحقيق تحويل UDP-galactose إلى UDP-glucose في مسار هدم الجلاكتوز من خلال عمل epimerase. يعرف هذا الإنزيم عند البشر باسم UDP-glucose 4-epimerase.

يعد طي البروتينات عملية أساسية لتشغيل العديد من الإنزيمات في الطبيعة. يساعد إيزوميراز ثاني كبريتيد الإنزيم على طي البروتينات التي تحتوي على جسور ثاني كبريتيد عن طريق تعديل موقعها في الجزيئات التي تستخدمها كركيزة.

وظائف

إن الوظيفة الرئيسية للأنزيمات التي تنتمي إلى فئة الأيزوميرات يمكن اعتبارها وظيفة تحول الركيزة من خلال تغيير هيكلي صغير ، من أجل جعلها أكثر عرضة للمعالجة الإضافية بواسطة الإنزيمات الموجودة في مجرى التمثيل الغذائي ، على سبيل المثال.

مثال على التماثل المتناظر هو تغيير مجموعة الفوسفات في الموضع 3 إلى الكربون في الموضع 2 من الفوسفور جلسات 3 لتحويله إلى 2 فوسفوغلسرات ، محفزًا بواسطة إنزيم فسفوغلسرات الإنزيم في مسار التحلل ، الذي يولد مركبًا عالي الطاقة وهو الركيزة الوظيفية لل enolase.

تسمية

يتبع تصنيف الأيزوميرات القواعد العامة لتصنيف الإنزيمات التي اقترحتها لجنة الإنزيمات في عام 1961 ، حيث يتلقى كل إنزيم رمزًا رقميًا لتصنيفه.

يشير موضع الأرقام في الكود المذكور إلى كل قسم من الأقسام أو الفئات في التصنيف وهذه الأرقام مسبوقة بأحرف "EC".

بالنسبة للإيزوميرات ، يمثل الرقم الأول الطبقة الأنزيمية ، والثاني يدل على نوع الأيزومير التي يؤدونها ، والثالث الركيزة التي يتصرفون بها..

التسميات من فئة isomerase هي EC.5. يحتوي على سبع فئات فرعية ، لذلك ستجد أنزيمات تحتوي على الكود من EC.5.1 إلى EC.5.6. هناك "فئة فرعية" سادسة من الأيزوميرات المعروفة باسم "إيزوميرات أخرى" ، رمزها هو EC.5.99 ، بما في ذلك الإنزيمات ذات وظائف الإيزوميراز المتنوعة.

تتم تسمية الفئات الفرعية بشكل أساسي وفقًا لنوع الأيزومرات الذي تؤديه هذه الإنزيمات. على الرغم من ذلك ، يمكنهم أيضًا تلقي أسماء مثل: racemases ، epimerases ، cis-trans-isomerases ، isomerases ، tautomerases ، mutases أو isomerases cyclo..

الفئات الفرعية

هناك 7 فئات من الإنزيمات داخل عائلة أيزوميرات:

EC.5.1 الأعراق والخيول

أنها تحفز تشكيل مخاليط راسيمي على أساس موقف الكربون ألفا. يمكن أن تعمل على الأحماض الأمينية ومشتقاتها (EC.5.1.1) ، على مجموعات حمض الهيدروكسي ومشتقاته (EC.5.1.2) ، على الكربوهيدرات ومشتقاتها (EC.5.1.3) وغيرها (EC.5.1.99).

EC.5.2 رابطة الدول المستقلة عبر-إيزوميراز

أنها تحفز التحويل بين رابطة الدول المستقلة وأشكال ايزومير العابرة من جزيئات مختلفة.

EC.5.3 الأيزوميرات الجزيئية

هذه الإنزيمات هي المسؤولة عن isomerization الأجزاء الداخلية في نفس الجزيء. هناك بعض التي تؤدي تفاعلات الأكسدة ، حيث يكون المتبرع والمستقبل للإلكترون هو نفس الجزيء ، لذلك لا يتم تصنيفهما كأكسيدورات.

يمكن أن تعمل بين تحويل aldoses و ketoses (EC.5.3.1) ، على مجموعات keto- و enol- (EC.5.3.2) ، وتغيير موقف السندات المزدوجة CC (EC.5.3.3) ، سندات ثاني كبريتيد SS ( EC.5.3.4) و "مؤكسدات الأكسدة" الأخرى (EC.5.3.99).

EC.5.4 عمليات النقل داخل الجزيئات (الطفرات)

تحفز هذه الإنزيمات التغيرات في موضع المجموعات المختلفة داخل الجزيء نفسه. يتم تصنيفها وفقًا لنوع المجموعة التي "تتحرك".

هناك الفسفومونيز (EC.5.4.1) ، وتلك التي تنقل المجموعات الأمينية (EC.5.4.2) ، وتلك التي تنقل مجموعات الهيدروكسيل (EC.5.4.3) ، وتلك التي تنقل أنواعًا أخرى من المجموعات (EC.5.4. 99).

EC.5.5 الليزات الجزيئية

يحفزون "القضاء" على مجموعة تشكل جزءًا من جزيء ، لكن هذا ليس مرتبطًا تساهميًا بها.

EC.5.6 الأيزوميرات التي تغير التشكل الجزيئي

يمكن أن تعمل عن طريق تغيير التشكل من ببتيد (EC.5.6.1) أو الأحماض النووية (EC.5.6.2).

EC.5.99 أيزوميرات أخرى

تجمع هذه الفئة الفرعية إنزيمات مثل ثيوسيانات أيزوميراز وإيزوميراز 2-هيدروكسيمين -2 كربوكسيل.

مراجع

1. آدمز ، E. (1972). الأحماض الأمينية Racemases و Epimerases. الانزيمات ، 6 ، 479-507.
2. بويس ، س. ، وكلية ، ت. (2005). تصنيف الانزيم والتسميات. موسوعة علوم الحياة ، 1-11.
3. Cai، C. Z.، Han، L. Y.، Ji، Z. L.، & Chen، Y. Z. (2004). تصنيف عائلة الانزيم من خلال دعم الآلات المتجهات. البروتينات: التركيب والوظيفة والمعلوماتية الحيوية ، 55 ، 66-76.
4. Dugave، C.، & Demange، L. (2003). رابطة الدول المستقلة - الأيزومرة عبر الجزيئات العضوية والجزيئات الحيوية: الآثار المترتبة والتطبيقات. المراجعات الكيميائية ، 103 ، 2475-2532.
5. موسوعة بريتانيكا. (2018). تم استرجاعه في 3 مارس 2019 ، من britannica.com
6. Freedman، R. B.، Hirst، T. R.، & Tuite، M. F. (1994). بروتين إيزوميراز ثاني كبريتات البروتين: بناء الجسور في طي البروتين. TIBS ، 19 ، 331-336.
7. مورزين ، (1996). التصنيف الهيكلي للبروتينات: أسطورية جديدة أليكسي مورزين. التصنيف الهيكلي للبروتينات: Superfamilies جديد ، 6 ، 386-394.
8. نيلسون ، دي. إل. ، وكوكس ، إم إم (2009). مبادئ ليهنغر للكيمياء الحيوية. إصدارات أوميغا (الطبعة الخامسة).
9. لجنة تسميات الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية (NC-IUBMB). (2019). تم الاسترجاع من qmul.ac.uk
10. Thoden، J. B.، Frey، P. A.، & Holden، H. M. (1996). التركيب الجزيئي للمركب الفاشل للجلوكوز NADH / UDP من UDP-galactose 4-Epimerase من الإشريكية القولونية: الآثار المترتبة على الآلية الحفزية. الكيمياء الحيوية ، 35 ، 5137-5144.