تشتمل فئة EC6 من إنزيمات ligase على التركيبات التركيبية والتركيبات. يشاركون في التفاعلات التركيبية ويحفزون الجمع بين جزيئين بينما يكسرون في نفس الوقت رابط ثنائي الفوسفات في ATP أو ثلاثي فوسفات مشابه آخر.

على النقيض من التركيبات ، التي تستخدم ATP كمصدر للطاقة أثناء التخليق من المركبات البيولوجية ، التركيبات هي أي ligases تحفز تخليق المركبات البيولوجية دون استخدام ATP كمصدر للطاقة.

في هذه المقالة ، ستعرف بالضبط الفرق بين Synthase و Synthetase.

ما هو Synthase؟

المركب عبارة عن إنزيم يحفز عملية التخليق في الكيمياء الحيوية. ضع في اعتبارك أن التسميات البيولوجية تميز في البداية بين التركيبات التركيبية والتركيبات.

وفقًا للتعريف الأصلي ، تستخدم التركيبات النوكليوزيد ثلاثي الفوسفات (مثل ATP و GTP و CTP و TTP و UTP) كمصدر للطاقة بينما لا تستخدم التركيبات.

ومع ذلك ، وفقًا للجنة المشتركة للتسميات الكيميائية الحيوية (JCBN) ، يمكن استخدام "synthase" للإشارة إلى أي إنزيم يحفز التوليف (بغض النظر عما إذا كان يستخدم nucleoside triphosphates) ، ولكن "synthetase" يجب استخدام "فقط للإشارة إلى" ligase. "

فيما يلي قائمة بأمثلة لأنواع مختلفة من synthase:

• ATP synthase
• سينسيز السيترات
• التربتوفانيمكن استخدامها للإشارة إلى أي إنزيم يحفز التوليف (بغض النظر عما إذا كان يستخدم nucleoside triphosphates) ، ولكن يجب استخدام "synthetase" فقط للإشارة إلى "ligase."

  التمييز الأساسي بين Synthase و Synthetase هو أن Synthetase هي عائلة من الإنزيمات التي قد تولد روابط بين الجزيئات ، في حين أن Synthase هو إنزيم.

  Synthase	Synthetase
  يحفز عملية اصطناعية بدون ATP	يتطلب ATP
  يأتي تحت تصنيف مزهرية أو نقل	يندرج تحت تصنيف ligase
  على سبيل المثال سينسيز HMG-COA ، سينسيز ATP	على سبيل المثال Succiny1-COA synthetase ، الجلوتامين synthetase

  جدول مقارنة Synthase مقابل Synthetase

  شاهد هذا الفيديو للتعرف على synthase vs synthetase

  الخلاصة

  • لا تحتاج المواد التركيبية إلى NTPs لتعمل لأنها حفزت العمليات الاصطناعية التي تتطلب التحلل المائي لثلاثي الفوسفات النوكليوزيد (وليس مجرد ATP).
  • الاتحاد الدولي لـ غيّرت لجنة التسمية في الكيمياء الحيوية تعريف synthase في الثمانينيات ليشمل جميع الإنزيمات الاصطناعية ، سواء استخدمت NTPs أم لا ، وأصبح synthetase مرادفًا لـ ligase.
  • Ligase هو إنزيم يجمع جزيئين أصغر معًا من خلال استخدام الطاقة من التحلل المائي NTP (عادة من خلال التكثيفرد فعل).
  synthase
• سينسيز Pseudouridine
• سينسيز الأحماض الدهنية
• سينسيز السليلوز (تشكيل UDP)
• سينسيز السليلوز (تشكيل الناتج المحلي الإجمالي)

ATP Synthase

يتم استخدام ثنائي فوسفات الأدينوزين (ADP) والفوسفات غير العضوي لإنشاء جزيء تخزين الطاقة أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) بواسطة بروتين يسمى سينسيز ATP (Pi).

يتم تصنيفها على أنها ligase لأنها تعدل ADP عن طريق تكوين رابط P-O (رابطة phosphodiester). جهاز جزيئي يسمى سينسيز ATP.

من ناحية الطاقة ، فإن إنتاج ATP من ADP و Pi غير مرغوب فيه ، وعادة ما تسير العملية في الاتجاه الآخر.

انحدار تركيز البروتون (H +) عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا في حقيقيات النوى أو غشاء البلازما في البكتيريا يدفع هذا التفاعل إلى الأمام عن طريق اقتران تخليق ATP أثناء التنفس الخلوي بالتدرج.

في النباتات ، يستخدم سينسيز ATP تدرج بروتوني يتكون في تجويف الثايلاكويد عبر غشاء الثايلاكويد وفي سدى البلاستيدات الخضراء لإنتاج ATP أثناء التمثيل الضوئي.

بالنسبة لقاعدة ATPase ، تكون تركيبات ATP حقيقية النواة هي F -ATPases التي تعمل "في الاتجاه المعاكس". هذا النوع تمت مناقشته في المقام الأول في هذه المقالة. تحتوي الوحدتان الفرعيتان FO و F1 لقاعدة F-ATPase على آلية محرك دوراني تمكن من تخليق ATP.

هناك أنواع مختلفة من Synthase

Citrate Synthase

تحتوي جميع الخلايا الحية تقريبًا على إنزيم سيترات سينسيز ،الذي يعمل كجهاز تنظيم ضربات القلب في الخطوة الأولى من دورة حمض الستريك والمسمى EC 2.3.3.1 (سابقًا 4.1.3.7). (أو دورة كريبس).

يقع سينسيز السيترات في مصفوفة الميتوكوندريا للخلايا حقيقية النواة ، على الرغم من ترميز الحمض النووي ، وليس الحمض النووي للميتوكوندريا.

يتم إنشاؤه في السيتوبلازم بواسطة الريبوسومات السيتوبلازمية ثم انتقل بعد ذلك إلى مصفوفة الميتوكوندريا.

علامة الإنزيم الكمي النموذجية لوجود الميتوكوندريا السليمة هي سينثيز السترات. يكشف نشاط ذروة سينثيز السيترات عن عدد الميتوكوندريا الموجودة في العضلات الهيكلية.

التدريب المتقطع عالي الكثافة لديه القدرة على زيادة النشاط الأقصى أكثر من تدريب التحمل أو التدريب المتقطع عالي الكثافة.

يحتوي أنزيم أسيتيل أ على بقايا أسيتات ثنائية الكربون وجزيء من أربعة - يتكثف أوكسالو أسيتات الكربون لتوليد ستة سيترات كربون ، والتي يتم إنتاجها عن طريق تفاعل التكثيف المحفز بواسطة سينسيز السترات. محفزًا بواسطة إنزيم التربتوفان سينثيز ، المعروف أيضًا باسم التربتوفان سينثيتاز.

Eubacteria ، Archaebacteria ، Protista ، Fungi ، و Plantae هي مضيفات متكررة لها. ومع ذلك ، Animalia لا يمتلكها. عادة ، يظهر على شكل رباعي 2 2.

تحفز الوحدات الفرعية التحويل القابل للانعكاس لفوسفات الإندول -3 جلسرين إلىالإندول و glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) (IGP).

في عملية تعتمد على البيريدوكسال الفوسفات (PLP) ، تحفز الوحدات الفرعية التكثيف الذي لا رجعة فيه للإندول والسيرين لتوليد التربتوفان.

قناة داخلية كارهة للماء يبلغ طولها 25 أنجستروم وتقع في الإنزيم وتربط كل موقع نشط بالموقع النشط المجاور. ينتشر مباشرة إلى مواقع نشطة أخرى. يحتوي سينثيز التربتوفان على مواقع نشطة مقترنة بشكل خيفي.

يتم اكتشاف البكتيريا Eubacteria ، والبكتيريا الأثرية ، والبروتيستا ، والفطريات ، والبلانتاي بشكل متكرر لتشمل سينسيز التربتوفان. البشر والحيوانات الأخرى يفتقرون إليها.

التريبتوفان أحد الأحماض الأمينية التسعة الضرورية للبشر ، وهو واحد من الأحماض الأمينية العشرين القياسية. لذلك يعتبر التربتوفان ضروريًا للنظام الغذائي البشري.

ومن المعروف أيضًا أن التربتوفان سينثيتيز يمكن أن يستخدم نظائر إندول ، مثل الإندولات المفلورة أو الميثيلية ، كركائز لإنتاج نظائر التربتوفان المكافئة.

بسودوريدين

يستخدم الحرف اليوناني psi- لاختصار pseudouridine ، وهو أيزومر من nucleoside uridine حيث يتم ربط اليوراسيل بذرة الكربون عن طريق ارتباط الكربون والكربون بدلاً من اتصال النيتروجين والكربون glycosidic. (يشار إلى اليوراسيل أحيانًا باسم "pseudouracil" في هذا الترتيب.)

RNA الأكثر انتشارًاالتغيير في الحمض النووي الريبي الخلوي هو السودوريدين. يمكن أن يخضع الحمض النووي الريبي لأكثر من 100 تعديل كيميائي فريد أثناء النسخ والتوليف.

بالإضافة إلى النيوكليوتيدات التقليدية الأربعة ، قد تؤثر هذه على تعبير الحمض النووي الريبي بعد النسخ ولها عدد من الوظائف في الخلية ، بما في ذلك ترجمة الحمض النووي الريبي ، والتوطين ، والاستقرار.

أحد هذه العناصر هو pseudouridine ، أيزومر C5-glycoside من اليوريدين مع رابطة C-C بين C1 من سكر الريبوز و C5 من اليوراسيل بدلاً من رابطة C1-N1 النموذجية الموجودة في اليوريدين.

يتمتع بحركة دورانية إضافية ومرونة توافقية بسبب رابطة CC. بالإضافة إلى ذلك ، يمتلك موضع N1 من pseudouridine مانحًا إضافيًا لرابطة الهيدروجين. النواة الصغيرة). تم العثور عليه مؤخرًا في ترميز الحمض النووي الريبي أيضًا.

كان أول ما يتم اكتشافه ، وهو الأكثر انتشارًا ، ويمكن العثور عليه في جميع المجالات التطورية الثلاثة للحياة. في الخميرة tRNA ، يصنع pseudouridine حوالي 4٪ من النيوكليوتيدات

من خلال تكوين روابط هيدروجينية إضافية مع الماء ، فإن هذا التغيير الأساسي قادر على تثبيت الحمض النووي الريبي وتعزيز التراص الأساسي.

ينمو عدد pseudouridines مع تعقيد الكائن الحي. هناك 11 pseudouridines فيالرنا الريباسي للإشريكية القولونية ، 30 في الرنا الريباسي السيتوبلازمي للخميرة ، تغيير واحد في الرنا الريباسي 21S للميتوكوندريا ، وحوالي 100 في الرنا الريباسي للإنسان. ويعمل على استقرار الهيكل الإقليمي ويساعد في الحفاظ على أدوارهم في فك تشفير الرنا المرسال وتجميع الريبوسوم ومعالجته وترجمته.

لقد تم إثبات أن pseudouridine في snRNA يحسن الواجهة بين pre-mRNA و spliceosomal RNA للمساعدة في تنظيم الربط. يقوم الجين البشري بترميز الإنزيم المعروف باسم سينسيز الأحماض الدهنية (FAS). يحفز بروتين متعدد الإنزيمات يسمى سينثيز الأحماض الدهنية تكوين الأحماض الدهنية.

إنه نظام إنزيمي كامل ، وليس إنزيمًا واحدًا فقط ، يتكون من عديد ببتيدات متطابقة 272 كيلو دالتون متعدد الوظائف ينقل الركائز من مجال وظيفي إلى آخر.

وظيفتها الأساسية هي استخدام NADPH لتحفيز تكوين البالميتات (C16: 0 ، حمض دهني مشبع طويل السلسلة) من acetyl- و malonyl-CoA

Acetyl-CoA و malonyl يتم تحويل -CoA إلى أحماض دهنية من خلال سلسلة من عمليات تكثيف Claisen منزوعة الكربوكسيل.

بعد كل جولة استطالة ، يعمل كل من كيتوريدوكتاز (KR) ونزعة الهيدروجين (DH) واختزال إنوييل بالتسلسل لتقليل مجموعة بيتا كيتو إلى سلسلة الكربون المشبعة تمامًا(ER).

عندما نمت سلسلة الأحماض الدهنية إلى طول 16 ذرة ، يتم إطلاقها بفعل مادة thioesterase (TE) ، التي ترتبط تساهميًا بالمجموعة الاصطناعية من الفوسفوبانتيثين لبروتين حامل الأسيل (ACP) (حمض البالمتيك).

سينثاز السليلوز (تشكيل UDP)

الإنزيم الأساسي المسؤول عن إنتاج السليلوز هو سينسيز السليلوز (EC 2.4.1.12) في شكله المكون من UDP. يشار إليه عمومًا باسم UDP-glucose: (1 → 4) إنزيم 4-D-glucosyltransferase لـ D-glucan.

يتم استخدام الناتج المحلي الإجمالي الجلوكوز بواسطة إنزيم مرتبط يسمى السليلوز سينسيز (الناتج المحلي الإجمالي- تشكيل) (EC 2.4.1.29). لكل من البكتيريا والنباتات أعضاء في هذه العائلة من الإنزيمات.

قد تُعرف الأعضاء البكتيرية أيضًا باسم BcsA (سينثاز السليلوز البكتيري) أو CelA ، بينما يُعرف أعضاء النبات عادةً باسم CesA (سينثاز السليلوز) أو CslA المضارب (يشبه السليلوز سينثيز) (ببساطة "السليلوز") .

تم الحصول على CesA بواسطة النباتات نتيجة التعايش الداخلي الذي أدى إلى ظهور البلاستيدات الخضراء. تشتمل الأسرة 2 من ناقلات الجلوكوزيل على هذا النوع (GT2).

يتم إنتاج غالبية الكتلة الحيوية على الأرض من خلال التخليق الحيوي والتحلل المائي بواسطة إنزيمات تسمى glycosyltransferases.

من المعروف أن عائلة CesA الفائقة تحتوي على سبع فصائل فرعية ، والأسرة الفائقة النباتية والطحالب تحتوي على 10.

المجموعة الحيوانية الوحيدة التي تمتلك هذا الإنزيم هيurochordates ، الذي حصل عليه من خلال نقل الجينات الأفقي منذ أكثر من 530 مليون سنة.

Cellulose Synthase (تكوين الناتج المحلي الإجمالي)

هذا الإنزيم هو عضو في الفصيلة الفرعية لنقل الجليكوزيل ترانسفيراز. يشار إلى فئة الإنزيم هذه باسمها العلمي ، الناتج المحلي الإجمالي للجلوكوز: 1.4-بيتا-د-جلوكان 4-بيتا-د-جلوكوزيل ترانسفيراز.

الأسماء الأخرى التي يتم استخدامها بشكل متكرر هي السليلوز سينثيز (تشكيل غوانوزين ثنائي الفوسفات) ، وتركيب السليلوز ، وغوانوزين ثنائي فسفوغلوكوز-1،4-بيتا جلوكان غلوكوزيل ترانسفيراز. يشارك هذا الإنزيم في استقلاب السكروز والنشا.

ما هو Synthetase؟

يشير المصطلح "synthetase" ، المعروف أحيانًا باسم "ligase" ، إلى أي فئة من 50 إنزيمًا تقريبًا تحفز التفاعلات الكيميائية التي تحافظ على الطاقة وتتوسط بين أحداث الانهيار المستهلكة للطاقة والأحداث الإنتاجية العمليات التركيبية.

عن طريق شق رابطة فوسفات نشطة ، فإنها تولد الطاقة اللازمة لتحفيز الجمع بين جزيئين (في كثير من الحالات ، عن طريق التحويل المتزامن لأدينوسين ثلاثي فوسفات [ATP] إلى ثنائي فوسفات الأدينوزين [ADP]) .

ligase المعروف باسم الحمض الأميني- RNA ligase هو الذي يحفز تكوين رابطة كربون-أكسجين بين RNA الناقل والحمض الأميني.

عندما تكون بعض الإنزيمات ، مثل تركيبات الأميد وتركيبات الببتيد ، نشطة ، يكون نيتروجين الكربون (C-N)يتم إنتاج السندات.

يُعرف Synthetase أيضًا باسم Ligase

الفرق بين Synthetase و Synthase

المركب عبارة عن إنزيم يمكنه تحفيز الانضمام إلى جزيئين كبيرين عن طريق إنشاء رابطة كيميائية جديدة ، عادةً مع التحلل المائي المتزامن لمجموعة كيميائية صغيرة متدلية على أحد الجزيئات الأكبر ، أو يمكن أن تحفز ربط مركبين ، مثل انضمام C-O ، و C-S ، و C-N ، إلخ. .

عادةً ما يتسبب ligase في حدوث التفاعل التالي:

• A-C + b = Ab + C
• A + D + B + C + D + E + F = Ab + cD

حيث يتم تمثيل المجموعات الصغيرة التابعة بأحرف صغيرة. قد يقوم Ligase بإصلاح الفواصل أحادية الخيط التي تتطور في DNA مزدوج الشريطة أثناء النسخ المتماثل بالإضافة إلى ربط شظيتين من الحمض النووي التكميلي.

من ناحية أخرى ، فإن synthase هو إنزيم يحفز عملية التوليف في الكيمياء الحيوية. تم تضمينها في فئة الأغاني وفقًا لتصنيف رقم EC.

التسمية

ضع في اعتبارك أن التسميات البيولوجية تميز في البداية بين التركيبات التركيبية والتركيبات. وفقًا للتعريف الأصلي ، تستخدم التركيبات النوكليوزيد ثلاثي الفوسفات (مثل ATP و GTP و CTP و TTP و UTP) كمصدر للطاقة بينما لا تستخدم التركيبات.

ومع ذلك ، وفقًا للجنة المشتركة لتسمية الكيمياء الحيوية (JCBN) ، فإن "synthase"