Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Katalitycznarolaenzymów37
HO
HO
O
O
O
P
P
O
O
H
H
OH
H
O
OH
H
H
OR
O
H
N
H
OH
N
N
H
C
O
NH2
NH2
N
N
RYS.3.11.Dinukleotydnikotynamidoadeninowy(R=H)
ifosforandinukleotydunikotynamidoadeninowego
(R=resztafosforanowa)
NADP
+
iNADPHsąfosforylowanymianalogamiod-
powiednioNAD
+
iNADH.Biorąoneudziałwreakcjach
redokszapomocątakiegosamegomechanizmu.NADPH
bierzeudziałprawiewyłączniewprocesachbiosyntezyre-
dukcyjnej,natomiastNADHjestzaangażowanygłównie
wprocesywytwarzająceATP
.
Znajomośćmechanizmuwiązaniasiękoenzymuzmiej-
scemaktywnympozwalanazaprojektowanieinhibitorów
enzymów,którebędąpasowaćdotegosamegoobszaru
(Analizaprzypadku5ipodrozdz.21.6.2orazartykuł
internetowy1).
Dużaliczbaenzymów,zwanametaloenzymami,jakoko-
faktoryzawierajonymetali.Naprzykład,enzymycytochro-
muP450biorąceudziałwmetabolizmieleków(podrozdz.
11.5.2)zawierająjonżelaza,którymożezmieniaćswójsto-
pieńutlenienia(Fe
2+
iFe
3+
).Pozwalatoenzymomcytochro-
mukatalizowaćzarównoreakcjeutleniania,jakiredukcji.
Innymiprzykładamisąenzymykinazyodpowiedzialneza
katalizowaniereakcjifosforylacji,któresąwykorzystywane
jakoważneceledlaleków(podrozdział21.6.2).Zawiera-
jąonejonmagnezu,którypomagawiązaćkoenzym(ATP)
zmiejscemaktywnym,takżemożeondziałaćjakoczynnik
fosforylujący.
Kilkaenzymównależącychdoproteaz(odpowiedzialnych
zakatalizowaniehydrolizywiązańpeptydowych)klasyfikuje
sięjakometaloproteazycynkowe,ponieważjakokofaktor
zawierająjoncynku.Przykładyobejmująmetaloproteinazy
macierzy(podrozdz.21.7.1)ienzymkonwertującyangioten-
synę(podrozdz.26.3.3iAnalizaprzypadku2).
Rolęjonówcynkujakokofaktorówwkatalizieenzyma-
tycznejdobrzeilustrujereakcjakatalizowanaprzezdeace-
tylazęhistonową,wktórejusuwanajestgrupaacetylowa
złańcuchabocznegoN-acetylowanejresztylizyny(pod-
rozdz.21.7.3).CynkobecnywmiejscuaktywnymjakoZn
2+
jestutrzymywanyprzeztrzyaminokwasy,któredziałająjak
ligandy.Mechanizmreakcjijestpodobnydomechanizmu
przedstawionegonarys.3.10iobejmujetworzenieoksy-
anionuzapomocąreszthistydynyikwasuasparaginianowe-
go(rys.3.13).Jednakwtymprzypadkuniemaresztyseryny,
któradziałałabyjaknukleofil.Zamiasttegorolęnukleofila
odgrywacząsteczkawody.Jednązkatalitycznychrólcynku
jestaktywacjazarównosubstratu,jakicząsteczkiwody,po-
przeztraktowanieobucząsteczekjakoligandów.Pomagato
równieżprawidłowoustawićcząsteczkęwodywceluzajścia
reakcji.Nukleofilowaaddycjadogrupykarbonylowejma
miejsce,gdywczasiereakcjihistydynausuwaprotonzwody.
Powstajepośrednioksyanion,którysilnieoddziałujezcyn-
kiem.Cynkstabilizujerównieżpowstającywstanieprzejścio-
wymładunekujemny.Prowadzitodoutworzeniapośrednie-
gooksyanionu,acozatymidzieobniżeniaenergiiaktywacji
niezbędnejdozajściategoetapureakcjienzymatycznej.
3.5.6.Nazewnictwoiklasyfkacjaenzymów
Nazwaenzymuodzwierciedlarodzajreakcji,którąonkatali-
zujeorazzawieraprzyrostek-azawskazującynato,żemamy
doczynieniazenzymem.Naprzykład,enzymoksydazaka-
talizujereakcjęutleniania.Ważneabypamiętać,żeenzymy
mogąkatalizowaćreakcjewobiestronyażdoosiągnięcia
stanurównowagi.Oznaczato,żeoksydazamożekatalizo-
waćzarównoreakcjęredukcji,jakiutleniania.Katalizowana
reakcjazależyodrodzajusubstratu,czyliodtegoczyjeston
wformiezredukowanej,czyutlenionej.
ENZ-Nu
H3C
H
O
C
O
H′
OH
H
N
R
C
O
NH2
Dehydrogenaza
O
mleczanowa
C
OH
+
H3C
O
H
N
R
Kwasmlekowy
NAD+
Kwaspirogronowy
H′
O
C
NH2
NADH
RYS.3.12.NAD
+działającyjakokoenzym
