نقل العمليات البيولوجية والوظائف والتسمية والفئات الفرعية



ال ترانسفيراز هي إنزيمات مسؤولة عن نقل المجموعات الوظيفية من الركيزة التي تعمل كمتبرع لآخر يعمل كمستقبل. معظم عمليات التمثيل الغذائي الأساسية للحياة تنطوي على إنزيمات ترانسفيراز.

تم توثيق الملاحظة الأولى للتفاعلات المحفزة بواسطة هذه الإنزيمات في عام 1953 بواسطة الدكتور ر. ك. مورتون ، الذي لاحظ نقل مجموعة الفوسفات من الفوسفاتيز القلوي إلى a-galactosidase الذي يعمل كمستقبل لمجموعة الفوسفات.

يتم تنفيذ تسمية إنزيمات ترانسفيراز عمومًا وفقًا لطبيعة الجزيء الذي يقبل المجموعة الوظيفية في التفاعل ، على سبيل المثال: DNA-methyltransferase ، Glutathione-transferase ، 1.4-α-glucan 6-α-glucosyltransferase ، من بين أمور أخرى.

ترانساسيس هي إنزيمات ذات أهمية تقنية حيوية ، خاصة في صناعة الأغذية والعقاقير. يمكن تعديل جيناتها لتحقيق أنشطة محددة في الكائنات الحية ، وبالتالي المساهمة مباشرة في صحة المستهلك ، بما يتجاوز الفائدة الغذائية.

الأدوية قبل الكائنات الحيوية للنباتات المعوية غنية بالنقليات ، حيث أن هذه العقاقير تشارك في تكوين الكربوهيدرات التي تفضل نمو وتطور الكائنات الحية الدقيقة المفيدة في الأمعاء..

تؤدي أوجه القصور والأضرار الهيكلية والانقطاعات في العمليات التي تحفزها عمليات النقل إلى تراكم المنتجات داخل الخلية ، ولهذا السبب ترتبط العديد من الأمراض والباثولوجيا المختلفة بمثل هذه الإنزيمات..

يتسبب عطل النقل في الإصابة بأمراض مثل galactosemia و Alzheimer's و Huntington's disease وغيرهم.

مؤشر

  • 1 العمليات البيولوجية التي يشاركون فيها
  • 2 وظائف
  • 3 تسميات
  • 4 فئات فرعية
    • 4.1 EC.2.1 مجموعات نقل ذرة الكربون
    • 4.2 EC.2.2 نقل مجموعات الألدهيد أو الكيتون
    • 4.3 EC.2.3 Acyltransferases
    • 4.4 EC.2.4 غليكوسيل النقل
    • 4.5 EC.2.5 نقل مجموعات الألكيل أو الأريل ، بصرف النظر عن مجموعات الميثيل
    • 4.6 EC.2.6 نقل مجموعات النيتروجين
    • 4.7 EC.2.7 مجموعات النقل التي تحتوي على مجموعات الفوسفات
    • 4.8 EC.2.8 مجموعات النقل المحتوية على الكبريت
    • 4.9 EC.2.9 مجموعات النقل المحتوية على السيلينيوم
    • 4.10 EC.2.10 مجموعات النقل التي تحتوي على الموليبدينوم أو التنغستن
  • 5 المراجع

العمليات البيولوجية التي يشاركون فيها

من بين عدد كبير من عمليات التمثيل الغذائي التي تشارك في عمليات النقل هي عملية التركيب الحيوي للجليكوسيد وأيض السكريات بشكل عام..

إن إنزيم glucotransferase مسؤول عن ترافق المستضدات A و B على سطح خلايا الدم الحمراء. تنشأ هذه الاختلافات في ارتباط المستضدات من تعدد الأشكال للأحماض الأمينية Pro234Ser للهيكل الأصلي للاصطلاحات B.

تشارك الجلوتاثيون - ترانسفيراز في الكبد في إزالة السموم من خلايا الكبد ، مما يساعد على حمايتها من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، والجذور الحرة وبيروكسيدات الهيدروجين التي تتراكم في السيتوبلازم الخلوي وتكون شديد السمية.

يحفز Aspartate carbamoyl transferase عملية التخليق الحيوي للبيريميدين في استقلاب النيوكليوتيدات ، والمكونات الأساسية للأحماض النووية وجزيئات الطاقة العالية المستخدمة في عمليات خلوية متعددة (مثل ATP و GTP ، على سبيل المثال).

تشارك ترانساسيس مباشرة في تنظيم العديد من العمليات البيولوجية عن طريق إسكات الآليات اللاجينية لإسقاط تسلسل الحمض النووي الذي يشفر المعلومات اللازمة لتوليف العناصر الخلوية.

يفرز أسيتيل هيستون أسيتات مخلفات اللين المحفوظة في الأسستونات عن طريق نقل مجموعة أسيتيل من جزيء أسيتيل CoA. يحفز هذا الأستيل على تنشيط النسخ المرتبط بتطوير أو الاسترخاء من euchromatin.

تحفز الفسفوتوسفيرات على نقل مجموعات الفوسفات في جميع السياقات الأيضية الخلوية. لها دور مهم في فسفرة الكربوهيدرات.

تحفز Aminotransferases النقل العكسي للمجموعات الأمينية من الأحماض الأمينية إلى الأكاسيد ، وهو واحد من العديد من التحولات في الأحماض الأمينية التي تتوسط فيها الإنزيمات المعتمدة على فيتامين B6.

وظائف

تقوم الحفازات بتحفيز حركة المجموعات الكيميائية التي تفي بالتفاعل الموضح أدناه. في المعادلة التالية ، يمثل الحرف "X" جزيء المانح من المجموعة الوظيفية "Y" و "Z" بمثابة المستلم.

X-Y + Z = X + Y-Z

هذه هي الإنزيمات ذات العناصر الكهربية والنواة القوية في تكوينها. هذه العناصر هي المسؤولة عن قدرة نقل الانزيم.

المجموعات التي تم تعبئتها بواسطة ترانساسيس هي بشكل عام بقايا الألدهيد والكيتون ، أسيل ، جلوكوزيل ، ألكيل ، مجموعات غنية بالنيتروجين وغني النيتروجين ، الفوسفور ، المجموعات المحتوية على الكبريت ، من بين أشياء أخرى..

تسمية

يتبع تصنيف المواد المنقولة القواعد العامة لتصنيف الإنزيمات التي اقترحتها لجنة الإنزيمات في عام 1961. وفقًا للجنة ، يتلقى كل إنزيم رمزًا رقميًا لتصنيفه.

يشير موضع الأرقام في الكود إلى كل قسم من الأقسام أو الفئات في التصنيف وتسبق هذه الأرقام الأحرف "EC".

في تصنيف عمليات النقل ، يمثل الرقم الأول الفئة الأنزيمية ، والرقم الثاني يرمز إلى نوع المجموعة التي ينقلونها ويشير الرقم الثالث إلى الركيزة التي يتصرفون بها.

التسميات من فئة transases هو EC.2. لديها عشرة فئات فرعية ، لذلك تم العثور على الانزيمات مع رمز من Eq.2.1 حتى ال EC.2.10.  تتم كل إشارة إلى الفئة الفرعية بشكل أساسي وفقًا لمجموعة الأنواع التي تنقل الإنزيم.

الفئات الفرعية

الفئات العشر من الإنزيمات داخل عائلة ترانسفاسيس هي:

EC.2.1 مجموعات نقل ذرة الكربون

أنها تنقل المجموعات التي تشمل الكربون واحد. ميثيل ترانسفيراز ، على سبيل المثال ، ينقل مجموعة الميثيل (CH3) إلى القواعد النيتروجينية للحمض النووي. الانزيمات في هذه المجموعة تنظم مباشرة ترجمة الجينات.

EC.2.2 نقل مجموعات الألدهيد أو الكيتون

يحشدون مجموعات الألدهيد ومجموعات الكيتون التي تحتوي على السكريات كمجموعات مستقبلات. يمثل Carbamyltransferase آلية لتنظيم وتخليق البيريميدين.

EC.2.3 Acyltransferases

تنقل هذه الإنزيمات مجموعات الأسيل إلى مشتقات الأحماض الأمينية. ينفذ الببتيد ترانسفيراز التشكيل الأساسي لروابط الببتيد بين الأحماض الأمينية المجاورة أثناء عملية الترجمة.

EC.2.4 غليكوسيل ترانسفريزات

يحفزون تكوين روابط الجليكوسيد باستخدام مجموعات سكر الفوسفات كمجموعات مانحة. تقدم جميع الكائنات الحية تسلسل الحمض النووي لأصناف نقل الجليكوزيل ، لأنها تشارك في تخليق البروتينات السكرية والبروتينات السكرية.

EC.2.5 نقل مجموعات الألكيل أو الأريل ، بصرف النظر عن مجموعات الميثيل

أنها تحشد مجموعات الألكيل أو الأريل (بخلاف CH3) كمجموعات ثنائي ميثيل ، على سبيل المثال. من بينها هو الجلوتاثيون ترانسفيراز ، الذي ذكر أعلاه.

EC.2.6 نقل مجموعات النيتروجين

تقوم إنزيمات هذه الفئة بنقل مجموعات النيتروجين مثل -NH2 و -NH. من بين هذه الإنزيمات هي الأمينات الناقلة و transaminases.

EC.2.7 مجموعات النقل التي تحتوي على مجموعات الفوسفات

أنها تحفز الفسفرة من ركائز. عموما ركائز هذه الفسفورات والسكريات وغيرها من الانزيمات. تنقل الفوسفوترفيرات السكريات إلى داخل الخلية عن طريق الفسفرة في وقت واحد.

EC.2.8 مجموعات النقل المحتوية على الكبريت

وهي تتميز بتحفيز نقل المجموعات المحتوية على الكبريت في بنيتها. أنزيم النقل A ينتمي إلى هذه الفئة الفرعية.

EC.2.9 مجموعات النقل المحتوية على السيلينيوم

وهي معروفة باسم seleniotransferases. هذه تعبئة مجموعات L- سيريل حتى لنقل الحمض النووي الريبي.

EC.2.10 مجموعات التحويل التي تحتوي على الموليبدينوم أو التنغستن

تقوم عمليات نقل هذه المجموعة بتعبئة المجموعات التي تحتوي على الموليبدينوم أو التنجستين إلى جزيئات تمتلك مجموعات كبريتيد كمقبلات.

مراجع

  1. Alfaro، J.A، Zheng، R.B.، Persson، M.، Letts، J.A، Polakowski، R.، Bai، Y.، ... & Evans، S.V. (2008). ABO (H) فصيلة الدم A و B glycosyltransferases تعترف الركيزة عن طريق تغييرات مطابقة محددة. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 283 (15) ، 10097-10108.
  2. أراندا موراتالا ، ج. (2015). دراسة حسابية لنواقل الميثيل الحمضية. تحليل الآلية الجينية لمثل الحامض النووي (أطروحة الدكتوراه ، جامعة فالنسيا - أسبانيا).
  3. ارمسترونغ ، ر. ن. (1997). هيكل ، آلية تحفيزية ، وتطور نقل الجلوتاثيون. البحوث الكيميائية في علم السموم ، 10 (1) ، 2-18.
  4. Aznar Cano، E. (2014). دراسة فج في "هيليكوباكتر بيلوري" عن طريق الأساليب المظهرية والوراثية (أطروحة دكتوراه ، جامعة كومبلوتنسي دي مدريد)
  5. Boyce، S.، & Tipton، K. F. (2001). تصنيف الانزيم والتسميات. إلس.
  6. Bresnick، E.، & Mossé، H. (1966). الأسبارتات كاربامويل ترانسفيراز من كبد الفئران. مجلة الكيمياء الحيوية ، 101 (1) ، 63.
  7. Gagnon، S.M.، Legg، M.S، Polakowski، R.، Letts، J.A، Persson، M.، Lin، S.، ... & Borisova، S. N. (2018). تعتبر البقايا المحفوظة Arg188 و Asp302 حاسمة بالنسبة للتنظيم النشط للمواقع والحفز في فصيلة الدم AB و AB (H) البشرية A و B glycosyltransferases. علم السكري ، 28 (8) ، 624-636
  8. Grimes، W. J. (1970). ينقل حمض السياليك ومستويات حامض السياليك في الخلايا الطبيعية والمحوّلة. الكيمياء الحيوية ، 9 (26) ، 5083-5092.
  9. Grimes، W. J. (1970). ينقل حمض السياليك ومستويات حامض السياليك في الخلايا الطبيعية والمحوّلة. الكيمياء الحيوية ، 9 (26) ، 5083-5092.
  10. Hayes، J. D.، Flanagan، J. U.، & Jowsey، I. R. (2005). نقل الجلوتاثيون. أنو. القس دكتورول. توكسيكول ، 45 ، 51-88.
  11. Hersh، L. B.، & Jencks، W. P. (1967). أنزيم A حركية نقل وردود الفعل تبادل. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 242 (15) ، 3468-3480
  12. Jencks، W. P. (1973). 11 أنزيم A نقل. في الانزيمات (المجلد 9 ، ص. 483-496). الصحافة الأكاديمية.
  13. Lairson، L.L، Henrissat، B.، Davies، G.J.، & Withers، S.G (2008). نقل جليكوسيل: الهياكل والوظائف والآليات. الاستعراض السنوي للكيمياء الحيوية ، 77
  14. Lairson، L.L، Henrissat، B.، Davies، G.J.، & Withers، S.G (2008). نقل جليكوسيل: الهياكل والوظائف والآليات. الاستعراض السنوي للكيمياء الحيوية ، 77.
  15. Lambalot، R. H.، Gehring، A.M.، Flugel، R.S.، Zuber، P.، LaCelle، M.، Marahiel، M.A.، ... & Walsh، C. T. (1996). إنزيم جديد من فصيلة الفوسفوبانتيثينيل الناقلة. الكيمياء والبيولوجيا ، 3 (11) ، 923-936
  16. Mallard، C.، Tolcos، M.، Leditschke، J.، Campbell، P.، & Rees، S. (1999). انخفاض في مناعية نشاط أسيتيل ترانسفيراز الكولين ولكن ليس مناعة مستقبلية المسكارينية- M2 في جذع الدماغ عند الرضع SIDS. مجلة أمراض الأعصاب وعلم الأعصاب التجريبي ، 58 (3) ، 255-264
  17. مانرفيك ، ب. (1985). انزيمات انزيم الجلوتاثيون ترانسفيراز. التقدم في علم الانزيمات والمجالات ذات الصلة في البيولوجيا الجزيئية ، 57 ، 357-417
  18. MEHTA، P. K.، HALE، T. I.، & CHRISTEN، P. (1993). Aminotransferases: إظهار التماثل والانقسام إلى مجموعات فرعية تطورية. المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية ، 214 (2) ، 549-561
  19. Monro، R. E.، Staehelin، T.، Celma، M.L.، & Vazquez، D. (1969، January). نشاط بيبتيديل ترانسفيز للريبوسومات. في كولد سبرينج هاربور ندوات حول البيولوجيا الكمية (المجلد 34 ، ص. 357-368). كولد سبرينج هاربور.
  20. Montes، C. P. (2014). الانزيمات في الغذاء؟ الكيمياء الحيوية للأكل. مجلة الجامعة UNAM ، 15 ، 12.
  21. مورتون ، ر. ك. (1953). نشاط ترانسفيز للأنزيمات المائي. Nature ، 172 (4367) ، 65.
  22. Negishi، M.، Pedersen، L.G، Petrotchenko، E.، Shevtsov، S.، Gorokhov، A.، Kakuta، Y.، & Pedersen، L.C (2001). هيكل ووظيفة الناقلات الكبريتية. محفوظات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية ، 390 (2) ، 149-157
  23. لجنة تسميات الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية (NC-IUBMB). (2019). تم الاسترجاع من qmul.ac.uk
  24. Rej، R. (1989). Aminotransferases في المرض. عيادات في طب المختبرات ، 9 (4) ، 667-687.
  25. Xu، D.، Song، D.، Pedersen، L.C، & Liu، J. (2007). دراسة طفرية لكبريتات الهيباران 2-O-sulfotransferase وكبريتات الكوندروتن 2-O-sulfotransferase. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 282 (11) ، 8356-8367