Overfører prosesser, funksjoner, nomenklatur og underklasser

De transferaser de er enzymer som er ansvarlige for å overføre funksjonelle grupper fra et substrat som fungerer som en donor til en annen som fungerer som en reseptor. De fleste metabolske prosessene som er livsviktige, involverer transferaseenzymer.

Den første observasjonen av reaksjonene katalysert av disse enzymene ble dokumentert i 1953 av Dr. R. K. Morton, som observerte overføringen av en fosfatgruppe fra en alkalisk fosfatase til en β-galaktosidase som fungerte som en reseptor for fosfatgruppen..

Nomenklaturen til transferaseenzymer utføres generelt i henhold til naturen til molekylet som aksepterer den funksjonelle gruppen i reaksjonen, for eksempel: DNA-metyltransferase, glutation-transferase, 1,4-a-glukan 6-a-glukosyltransferase, blant andre.

Transferaser er enzymer med bioteknologisk betydning, spesielt i næringsmiddelindustrien. Generene deres kan modifiseres for å utføre spesifikke aktiviteter i organismer, og dermed bidra direkte til forbrukernes helse, utover den ernæringsmessige fordelen..

Prebiotiske medikamenter for tarmfloraen er rike på transferaser, siden disse deltar i dannelsen av karbohydrater som favoriserer vekst og utvikling av gunstige mikroorganismer i tarmen..

Mangler, strukturelle skader og avbrudd i prosessene katalysert av transferaser forårsaker opphopning av produkter i cellen, og det er derfor mange forskjellige sykdommer og patologier er forbundet med slike enzymer.

Feil i transferaser forårsaker blant annet sykdommer som galaktosemi, Alzheimers, Huntingtons sykdom.

Artikkelindeks

• 1 Biologiske prosesser som de deltar i
• 2 funksjoner
• 3 Nomenklatur
• 4 Underklasser
  • 4.1 EC.2.1 Overføringsgrupper av et karbonatom
  • 4.2 EC.2.2 Overfør aldehyd- eller ketongrupper
  • 4.3 EC.2.3 Acyltransferaser
  • 4.4 EC.2.4 Glykosyltransferaser
  • 4.5 EC.2.5 Overfør alkyl- eller arylgrupper, bortsett fra metylgrupper
  • 4.6 EC.2.6 Overfør nitrogengrupper
  • 4.7 EC.2.7 Overføringsgrupper som inneholder fosfatgrupper
  • 4.8 EC.2.8 Overføringsgrupper som inneholder svovel
  • 4.9 EC.2.9 Overføringsgrupper som inneholder selen
  • 4.10 EC.2.10 Overføringsgrupper som inneholder enten molybden eller wolfram
• 5 Referanser

Biologiske prosesser som de deltar i

Blant det store antallet metabolske prosesser der transferaser deltar, er biosyntese av glykosider og metabolismen av sukker generelt..

Et glukotransferaseenzym er ansvarlig for konjugering av A- og B-antigener på overflaten av røde blodlegemer. Disse variasjonene i antigenbinding stammer fra en polymorfisme av Pro234Ser-aminosyrene med den opprinnelige strukturen til B-transferaser..

Glutation-S-transferase i leveren deltar i avgiftning av leverceller, og hjelper med å beskytte dem mot reaktive oksygenarter (ROS), frie radikaler og hydrogenperoksider som akkumuleres i cellecytoplasmaet og er svært giftige.

Aspartatkarbamoyltransferase katalyserer biosyntese av pyrimidiner i metabolismen av nukleotider, grunnleggende komponenter i nukleinsyrer og høyenergimolekyler som brukes i flere cellulære prosesser (for eksempel ATP og GTP, for eksempel).

Transferaser deltar direkte i reguleringen av mange biologiske prosesser ved å dempe DNA-sekvensene som koder for informasjonen som er nødvendig for syntese av cellulære elementer ved epigenetiske mekanismer..

Histonacetyltransferaser acetylat konserverte lysinrester på histoner ved overføring av en acetylgruppe fra et acetyl-CoA-molekyl. Denne acetyleringen stimulerer aktivering av transkripsjon assosiert med utvikling eller avslapning av eukromatin..

Fosfotransferaser katalyserer overføringen av fosfatgrupper i sannsynligvis alle cellulære metabolske sammenhenger. Har en viktig rolle i karbohydratfosforylering.

Aminotransferaser katalyserer reversibel overføring av aminogrupper fra aminosyrer til oksyrer, en av mange aminosyretransformasjoner formidlet av vitamin B6-avhengige enzymer..

Funksjoner

Transferaser katalyserer bevegelsen av kjemiske grupper ved å utføre reaksjonen vist nedenfor. I den følgende ligningen representerer bokstaven "X" donormolekylet i den funksjonelle gruppen "Y" og "Z" fungerer som akseptoren.

X-Y + Z = X + Y-Z

Dette er enzymer med sterke elektronegative og nukleofile elementer i sammensetningen; disse elementene er ansvarlige for overføringskapasiteten til enzymet.

Gruppene mobilisert av transferasene er generelt aldehyd- og ketonrester, acyl-, glukosyl-, alkyl-, nitrogen- og nitrogenrike grupper, fosfor, svovelholdige grupper, blant andre..

Nomenklatur

Klassifiseringen av transferaser følger de generelle reglene for klassifisering av enzymer foreslått av Enzymkommisjonen (Enzymkommisjon) i 1961. Ifølge komiteen får hvert enzym en numerisk kode for klassifisering.

Plasseringen til tallene i koden indikerer hver av divisjonene eller kategoriene i klassifiseringen, og disse tallene er foran bokstavene "EC".

I klassifiseringen av transferaser representerer det første tallet enzymklassen, det andre tallet symboliserer typen gruppe de overfører, og det tredje tallet refererer til substratet de virker på..

Nomenklaturen for klassen av transferaser er EC.2. Den har ti underklasser, så enzymer finnes med koden fra EC.2.1 til EC.2.10.  Hver betegnelse på underklassen er laget hovedsakelig i henhold til typen gruppe som overfører enzymet.

Underklasser

De ti enzymklassene i transferasefamilien er:

EC.2.1 Overføringsgrupper av et karbonatom

De overfører grupper som inkluderer et enkelt karbon. Metyltransferase overfører for eksempel en metylgruppe (CH3) til nitrogenholdige baser av DNA. Enzymer i denne gruppen regulerer direkte oversettelsen av gener.

EC.2.2 Overfør aldehyd- eller ketongrupper

De mobiliserer aldehydgrupper og ketongrupper som har sakkarider som reseptorgrupper. Karbamyltransferase representerer en mekanisme for regulering og syntese av pyrimidiner.

EC.2.3 Acyltransferaser

Disse enzymene overfører acylgrupper til aminosyrederivater. Peptidyltransferase utfører den essensielle dannelsen av peptidbindinger mellom tilstøtende aminosyrer under oversettelsesprosessen.

EC.2.4 Glykosyltransferaser

De katalyserer dannelsen av glykosidbindinger ved bruk av fosfatsukkergrupper som givergrupper. Alle levende vesener presenterer DNA-sekvenser for glykosyltransferaser, siden de deltar i syntesen av glykolipider og glykoproteiner.

EC.2.5 Overfør alkyl- eller arylgrupper, bortsett fra metylgrupper

De mobiliserer for eksempel alkyl- eller arylgrupper (annet enn CH3) som dimetylgrupper. Blant disse er glutationtransferase, som ble nevnt tidligere..

EC.2.6 Overfør nitrogengrupper

Enzymer i denne klassen overfører nitrogengrupper slik som -NH2 og -NH. Disse enzymene inkluderer aminotransferaser og transaminaser..

EC.2.7 Overføringsgrupper som inneholder fosfatgrupper

De katalyserer fosforylering av substrater. Generelt er substratene for disse fosforyleringene sukker og andre enzymer. Fosfotransferaser transporterer sukker inn i cellen og fosforylerer dem samtidig.

EC.2.8 Overføringsgrupper som inneholder svovel

De kjennetegnes ved å katalysere overføringen av grupper som inneholder svovel i strukturen. Koenzym A transferase tilhører denne underklassen.

EC.2.9 Overføringsgrupper som inneholder selen

De er ofte kjent som seleniotransferaser. Disse mobiliserer L-seril-grupper for å overføre RNA.

EC.2.10 Overføringsgrupper som inneholder enten moly eller wolfram

Transferaser av denne gruppen mobiliserer grupper som inneholder molybden eller wolfram til molekyler som har sulfidgrupper som akseptorer..

Referanser

1. Alfaro, J. A., Zheng, R. B., Persson, M., Letts, J. A., Polakowski, R., Bai, Y., ... & Evans, S. V. (2008). ABO (H) blodgruppe A og B glykosyltransferaser gjenkjenner substrat via spesifikke konformasjonsendringer. Tidsskrift for biologisk kjemi, 283 (15), 10097-10108.
2. Aranda Moratalla, J. (2015). Beregningsstudie av DNA-metyltransferaser. Analyse av den epigenetiske mekanismen for DNA-metylering (Thesis-Doctoral, University of Valencia-Spain).
3. Armstrong, R. N. (1997). Struktur, katalytisk mekanisme og utvikling av glutationoverføringene. Kjemisk forskning i toksikologi, 10 (1), 2-18.
4. Aznar Cano, E. (2014). Fagstudie av ”Helicobacter pylori” ved fenotypiske og genotypiske metoder (Doktoravhandling, Universitetet i Complutense i Madrid)
5. Boyce, S., & Tipton, K. F. (2001). Enzymklassifisering og nomenklatur. eLS.
6. Bresnick, E., & Mossé, H. (1966). Aspartatkarbamoyltransferase fra rottelever. Biokjemisk tidsskrift, 101(1), 63.
7. Gagnon, S. M., Legg, M. S., Polakowski, R., Letts, J. A., Persson, M., Lin, S., ... & Borisova, S. N. (2018). Konserverte rester Arg188 og Asp302 er kritiske for aktivt stedorganisasjon og katalyse i humane ABO (H) blodgrupper A og B glykosyltransferaser. Glykobiologi, 28 (8), 624-636
8. Grimes, W. J. (1970). Sialinsyre-transferaser og sialinsyre-nivåer i normale og transformerte celler. Biokjemi, 9 (26), 5083-5092.
9. Grimes, W. J. (1970). Sialinsyre-transferaser og sialinsyre-nivåer i normale og transformerte celler. Biokjemi, 9(26), 5083-5092.
10. Hayes, J. D., Flanagan, J. U., og Jowsey, I. R. (2005). Glutation-transferaser. Annu. Pastor Pharmacol. Toxicol., Fire fem, 51-88.
11. Hersh, L. B., & Jencks, W. P. (1967). Koenzym A Transferase kinetikk og utvekslingsreaksjoner. Tidsskrift for biologisk kjemi, 242 (15), 3468-3480
12. Jencks, W. P. (1973). 11 koenzym A-transferaser. I Enzymer (Vol. 9, s. 483-496). Akademisk presse.
13. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G. J., & Withers, S. G. (2008). Glykosyltransferaser: strukturer, funksjoner og mekanismer. Årlig gjennomgang av biokjemi, 77
14. Lairson, L. L., Henrissat, B., Davies, G. J., & Withers, S. G. (2008). Glykosyltransferaser: strukturer, funksjoner og mekanismer. Årlig gjennomgang av biokjemi, 77.
15. Lambalot, R. H., Gehring, A. M., Flugel, R. S., Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, M. A., ... & Walsh, C. T. (1996). Et nytt enzym superfamilien fosfopantheinyltransferasene. Kjemi og biologi, 3(11), 923-936
16. Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P., & Rees, S. (1999). Reduksjon i kolinacetyltransferase immunreaktivitet, men ikke muskarin-m2 reseptorimmunreaktivitet i hjernestammen til SIDS-spedbarn. Tidsskrift for nevropatologi og eksperimentell nevrologi, 58 (3), 255-264
17. Mannervik, B. (1985). Isoenzymer av glutation transferase. Fremskritt innen enzymologi og relaterte områder av molekylærbiologi, 57, 357-417
18. MEHTA, P. K., HALE, T. I., & CHRISTEN, P. (1993). Aminotransferaser: demonstrasjon av homologi og inndeling i evolusjonære undergrupper. European Journal of Biochemistry, 214(2), 549-561
19. Monro, R. E., Staehelin, T., Celma, M. L., & Vazquez, D. (1969, januar). Peptidyltransferaseaktiviteten til ribosomer. I Cold Spring Harbour symposier om kvantitativ biologi (Vol. 34, s. 357-368). Cold Spring Harbour Laboratory Press.
20. Montes, C. P. (2014). Enzymer i mat? Biokjemi av det spiselige. UNAM University Magazine, femten, 12.
21. Morton, R. K. (1953). Transferaseaktivitet av hydrolytiske enzymer. Natur, 172(4367), 65.
22. Negishi, M., Pedersen, L. G., Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y., & Pedersen, L. C. (2001). Struktur og funksjon av sulfotransferaser. Arkiv for biokjemi og biofysikk, 390(2), 149-157
23. Nomenklaturkomité for den internasjonale unionen for biokjemi og molekylærbiologi (NC-IUBMB). (2019). Hentet fra qmul.ac.uk
24. Rej, R. (1989). Aminotransferaser ved sykdom. Klinikker i laboratoriemedisin, 9(4), 667-687.
25. Xu, D., Song, D., Pedersen, L. C., & Liu, J. (2007). Mutasjonsstudie av heparansulfat 2-O-sulfotransferase og kondroitinsulfat 2-O-sulfotransferase. Tidsskrift for biologisk kjemi, 282(11), 8356-8367