Клас лігазных ферментаў E.C. 6 уключае сінтазы і сінтэтазы. Яны ўдзельнічаюць у сінтэтычных рэакцыях і каталізуюць аб'яднанне дзвюх малекул, адначасова разрываючы дыфасфатную сувязь у АТФ або іншым параўнальным трыфасфаце.

У адрозненне ад сінтэтаз, якія выкарыстоўваюць АТФ як крыніцу энергіі падчас сінтэзу з біялагічных злучэнняў, сінтазы - гэта любыя лігазы, якія каталізуюць сінтэз біялагічных злучэнняў без выкарыстання АТФ у якасці крыніцы энергіі.

У гэтым артыкуле вы дакладна даведаецеся розніцу паміж сінтазай і сінтэтазай.

Што такое сінтаза?

Сінтаза - гэта фермент, які каталізуе працэс сінтэзу ў біяхіміі. Майце на ўвазе, што біялагічная наменклатура першапачаткова адрознівала сінтэтазы і сінтазы.

У адпаведнасці з першапачатковым вызначэннем, сінтэтазы выкарыстоўваюць нуклеазідтрыфасфаты (такія як АТФ, ГТФ, ЦТФ, ТТФ і УТФ) у якасці крыніцы энергіі, а сінтазы - не.

Тым не менш, згодна з Аб'яднанай камісіяй па біяхімічнай наменклатуры (JCBN), "сінтаза" можа выкарыстоўвацца для абазначэння любога фермента, які каталізуе сінтэз (незалежна ад таго, ці выкарыстоўваюцца ў ім нуклеазідтрыфасфаты), але "сінтэтаза ” варта выкарыстоўваць толькі для абазначэння “лігазы”.

Вось спіс прыкладаў розных тыпаў сінтазы:

• АТФ-сінтаза
• Цытратсінтаза
• Трыптафанможа выкарыстоўвацца для абазначэння любога фермента, які каталізуе сінтэз (незалежна ад таго, ці выкарыстоўваюцца ў ім нуклеазідтрыфасфаты), але «сінтэтаза» павінна выкарыстоўвацца толькі для абазначэння «лігазы».

  Асноўнае адрозненне паміж сінтазай і сінтэтазай заключаецца ў што сінтэтаза - гэта сямейства ферментаў, якія могуць ствараць сувязі паміж малекуламі, тады як сінтаза - гэта фермент.

  Сінтаза	Сінтэтаза
  Каталізуе сінтэтычны працэс без АТФ	Патрабуецца АТФ
  Падпадае пад класіфікацыю ваза або трансфераза	Падпадае пад класіфікацыю лігаз
  напр. ГМГ-КоА-сінтаза, АТФ-сінтаза	напр. Succiny1-COA-сінтэтаза, глютамін сінтэтаза

  Параўнальная табліца сінтазы супраць сінтэтазы

  Паглядзіце гэта відэа, каб даведацца пра сінтазу супраць сінтэтазы

  Выснова

  • Сінтэтазам не патрэбны NTP для функцыянавання, паколькі яны каталізуюць сінтэтычныя працэсы, якія патрабуюць гідролізу нуклеазідтрыфасфатаў (а не проста АТФ).
  • Міжнародны саюз Камітэт па наменклатуры біяхіміі змяніў вызначэнне сінтазы ў 1980-х гадах, каб ахапіць усе сінтэтычныя ферменты, незалежна ад таго, выкарыстоўвалі яны NTP, і сінтэтаза стала сінонімам лігазы.
  • Лігаза - гэта фермент, які злучае дзве меншыя малекулы разам, выкарыстоўваючы энергія ад гідролізу NTP (звычайна праз кандэнсацыюрэакцыя).
  сінтаза
• Псеўдаурыдынсінтаза
• Сінтаза тоўстых кіслот
• Сінтаза цэлюлозы (утварае UDP)
• Сінтаза цэлюлозы (утварае GDP)

АТФ-сінтаза

Адэназіндыфасфат (АДФ) і неарганічны фасфат выкарыстоўваюцца для стварэння малекулы назапашвання энергіі аденозинтрифосфата (АТФ) бялком пад назвай АТФ-сінтаза (Pi).

Яна адносіцца да катэгорыі лігаз, паколькі яна мадыфікуе АДФ, утвараючы P-O сувязь (фосфадыэфірная сувязь). Малекулярная прылада пад назвай АТФ-сінтаза.

З пункту гледжання энергіі, выпрацоўка АТФ з АДФ і Пі непажаданая, і працэс звычайна ідзе ў іншым кірунку.

Градыент канцэнтрацыі пратона (H+) праз унутраную мітахандрыяльную мембрану ў эўкарыётаў або плазматычную мембрану ў бактэрый рухае гэту рэакцыю наперад, спалучаючы сінтэз АТФ падчас клеткавага дыхання з градыентам.

У раслін АТФ-сінтаза выкарыстоўвае градыент пратонаў, які ўтвараецца ў прасвеце тылакоіда праз тылакоідную мембрану і ў строму хларапласта, каб вырабляць АТФ падчас фотасінтэзу.

Для АТФ-азы эўкарыятычныя АТФ-сінтазы з'яўляюцца F -АТФазы, якія функцыянуюць «наадварот». Гэты выгляд у першую чаргу абмяркоўваецца ў гэтым артыкуле. Субадзінкі FO і F1 F-АТФазы маюць вярчальны рухавік, які забяспечвае сінтэз АТФ.

Існуюць розныя тыпы сінтазы

Цытратсінтаза

Амаль усе жывыя клеткі ўтрымліваюць фермент цытратсінтазу,які служыць кардыёстымулятарам на першым этапе цыкла цытрынавай кіслаты і пазначаецца як E.C. 2.3.3.1 (раней 4.1.3.7). (або цыкл Крэбса).

Цытрат-сінтаза знаходзіцца ў мітахандрыяльнай матрыцы эўкарыятычнай клеткі, хоць ядзерная ДНК, а не мітахандрыяльная ДНК, кадуе яе.

Яно ствараецца ў цытаплазме цытаплазматычнымі рыбасомамі і пасля перамяшчаецца ў матрыкс мітахондрый.

Тыповым колькасным ферментным маркерам існавання непашкоджаных мітахондрый з'яўляецца цытратсінтаза. Пік актыўнасці цитратсинтазы паказвае, колькі мітахондрый прысутнічае ў шкілетных цягліцах.

Высокаінтэнсіўныя інтэрвальныя трэніроўкі могуць павысіць максімальную актыўнасць у большай ступені, чым трэніроўкі на цягавітасць або высокаінтэнсіўныя інтэрвальныя трэніроўкі.

Ацэтыл-кафермент А мае двухвугляродны ацэтат і малекулу з чатырох -оксалацэтат вугляроду кандэнсуецца з утварэннем цытрата з шасцю вугляродамі, які ўтвараецца ў выніку рэакцыі кандэнсацыі, каталізаванай цытрат-сінтазай.

Трыптафан-сінтаза

Апошнія дзве стадыі вытворчасці трыптафану: каталізуецца ферментам трыптафансінтазай, таксама вядомым як трыптафансінтэтаза.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi і Plantae з'яўляюцца яго частымі гаспадарамі. Аднак у Animalia гэтага няма. Звычайна ён выглядае як тэтрамер 2 2.

Субадзінкі каталізуюць зварачальнае ператварэнне індол-3-гліцэрынфасфату ўіндол і гліцэральдэгід-3-фасфат (G3P) (IGP).

У працэсе, які залежыць ад пірыдаксальфасфату (PLP), субадзінкі каталізуюць незваротную кандэнсацыю індолу і серыну для атрымання трыптафану.

Унутраны гідрафобны канал даўжынёй 25 ангстрэм, размешчаны ў ферменты, злучае кожны актыўны сайт з суседнім актыўным цэнтрам.

Гэта спрыяе каналізацыі субстрата, механізму, з дапамогай якога індол утвараецца ў актыўных цэнтрах распаўсюджваецца непасрэдна на іншыя актыўныя сайты. Трыптафансінтаза змяшчае аластэрычна звязаныя актыўныя цэнтры.

Эўбактэрыі, архебактэрыі, пратысты, грыбы і расліны часта ўтрымліваюць трыптафансінтазу. Яе не хапае людзям і іншым жывёлам.

Трыптафан - адна з дзевяці неабходных чалавеку амінакіслот, адна з дваццаці стандартных амінакіслот. Такім чынам, трыптафан неабходны для харчавання чалавека.

Вядома таксама, што трыптафансінтэтаза можа выкарыстоўваць аналагі індолу, такія як фтарыраваныя або метыляваныя індалі, у якасці субстратаў для атрымання эквівалентных аналагаў трыптафану.

Псеўдаурыдын

Грэцкая літара psi- выкарыстоўваецца для абрэвіятуры псеўдаурыдыну, ізамера нуклеазіду урыдыну, у якім урацыл злучаны з атамам вугляроду вуглярод-вугляроднай сувяззю, а не азотна-вугляроднай гліказіднай сувяззю. (Урацыл час ад часу называюць «псеўдаурацылам» у такім парадку.)

Самая распаўсюджаная РНКзмяненне клеткавай РНК - псевдоуридин. У працэсе транскрыпцыі і сінтэзу РНК можа падвергнуцца больш чым 100 хімічна унікальным зменам.

У дадатак да чатырох звычайных нуклеатыдаў, яны патэнцыйна могуць уплываць на экспрэсію РНК пасля транскрыпцыі і выконваюць шэраг функцый у клетцы, уключаючы трансляцыю, лакалізацыю і стабільнасць РНК.

Адным з іх з'яўляецца псеўдаурыдын, ізамер C5-гліказіду урыдыну з сувяззю C-C паміж C1 цукру рыбозы і C5 урацылу замест тыповай сувязі C1-N1, прысутнай ва ўрыдыне.

Ён мае дадатковую вярчальную рухомасць і канфармацыйную гібкасць дзякуючы сувязі C-C. Акрамя таго, у становішчы N1 псеўдаурыдыну ёсць дадатковы донар вадароднай сувязі.

Псеўдаурыдын, таксама званы 5-рыбазілурацылам, з'яўляецца знаёмым, але загадкавым кампанентам структурных РНК (пераноснай, рыбасомнай, малой ядзернай (snRNA) і малое ядзерка). Нядаўна ён быў знойдзены і ў кадавальнай РНК.

Яно было выяўлена першым, яно найбольш распаўсюджана і можа сустракацца ва ўсіх трох сферах эвалюцыі жыцця. У дражджавой тРНК псеўдаурыдын складае каля 4% нуклеатыдаў

Праз утварэнне дадатковых вадародных сувязей з вадой гэта змяненне асноў здольна стабілізаваць РНК і ўзмацніць складванне асноў.

лік псевдоуридинов расце па меры ўскладнення арганізма. Ёсць 11 псеўдаурыдынаўрРНК Escherichia coli, 30 у цытаплазматычнай рРНК дрожджаў, адна змена ў мітахандрыяльнай 21S рРНК і прыкладна 100 у рРНК чалавека. і стабілізуе рэгіянальную структуру і дапамагае ў падтрыманні іх ролі ў дэкадаванні мРНК, зборцы рыбасом, апрацоўцы і трансляцыі.

Было прадэманстравана, што псеўдаурыдын у мРНК паляпшае ўзаемадзеянне паміж прэ-мРНК і сплайсасомальнай РНК, каб дапамагчы рэгуляваць сплайсінг.

Сінтаза тоўстых кіслот

FASN ген у чалавека кадуе фермент, вядомы як сінтаза тоўстых кіслот (FAS). Мультыферментны бялок, званы сінтазай тоўстых кіслот, каталізуе сінтэз тоўстых кіслот.

Гэта цэлая ферментатыўная сістэма, а не толькі адзін фермент, які складаецца з двух ідэнтычных шматфункцыянальных поліпептыдаў 272 кДа, якія пераносяць субстраты з аднаго функцыянальнага дамена ў наступны.

Яго асноўная праца заключаецца ў выкарыстанні NADPH для каталізацыі стварэння пальмітату (C16:0, доўгаланцуговая насычаная тлустая кіслата) з ацэтыл- і малоніл-КоА

Ацэтыл-КоА і малоніл -КоА ператвараецца ў тлустыя кіслоты праз паслядоўнасць дэкарбаксілатыўных працэсаў кандэнсацыі Клайзена.

Пасля кожнага раунда элангацыі кетарэдуктаза (KR), дэгідратаза (DH) і эноілрэдуктаза працуюць паслядоўна, памяншаючы бэта-кетагрупу да цалкам насычанага вугляроднага ланцуга(ER).

Калі даўжыня ланцуга тлустай кіслаты дасягае 16 вугляродаў, яна вызваляецца пад дзеяннем тыаэстэразы (TE), якая кавалентна злучана з пратэтычнай групай фасфапантэтэіну бялку-ацылу-пераносчыка (ACP) (пальміціновая кіслата).

Сінтаза цэлюлозы (утварэнне UDP)

Асноўны фермент, адказны за вытворчасць цэлюлозы, - гэта сінтаза цэлюлозы (EC 2.4.1.12) у форме, якая ўтварае UDP. Яе звычайна называюць UDP-глюкозай: (1→4) энзімалагічная 4-D-глюкозілтрансфераза для D-глюкана.

GDP-глюкоза выкарыстоўваецца роднасным ферментам, які называецца сінтазай цэлюлозы (GDP- фарміраванне) (EC 2.4.1.29). І бактэрыі, і расліны маюць членаў гэтага сямейства ферментаў.

Бактэрыяльныя прадстаўнікі таксама могуць быць вядомыя як BcsA (бактэрыяльная цэлюлозасінтаза) або CelA, у той час як раслінныя прадстаўнікі звычайна вядомыя як CesA (цэлюлознасінтаза) або спекулятыўная CslA (цэлюлознасінтазападобная) (проста «цэлюлоза») .

CesA быў набыты раслінамі ў выніку эндасімбіёзу, які прывёў да ўзнікнення хларапласта. Сямейства 2 глюкозілтрансфераз уключае гэту (GT2).

Большасць біямасы на Зямлі ўтвараецца ў выніку біясінтэзу і гідролізу ферментамі, званымі глікозілтрансферазамі.

Вядома, што расліна з надсямейства CesA змяшчае сем падсямействаў, а аб'яднанае надсямейства раслін і водарасцей змяшчае 10.

Адзіная група жывёл, якая валодае гэтым ферментам, -urohordates, якія атрымалі яго шляхам гарызантальнага пераносу генаў больш за 530 мільёнаў гадоў таму.

Цэлюлозасінтаза (утваральная GDP)

Гэты фермент з'яўляецца членам падсямейства гексазілтрансфераз глікозілтрансфераз. Гэты клас ферментаў называецца навуковай назвай GDP-glucose:1,4-beta-D-glucan 4-beta-D-glucosyltransferase.

Часта выкарыстоўваюцца іншыя назвы: цэлюлозасінтаза (утваральная гуанозіндыфасфат), цэлюлозасінтэтаза і гуанозіндыфасфаглюкоза-1,4-бэта-глюканглюкозілтрансфераза. Гэты фермент удзельнічае ў метабалізме цукрозы і крухмалу.

Што такое сінтэтаза?

Тэрмін "сінтэтаза", часам вядомы як "лігаза", адносіцца да любога з класа прыкладна 50 ферментаў, якія каталізуюць хімічныя энергазберагальныя рэакцыі і з'яўляюцца пасярэднікамі паміж энергазатратнымі падзеямі распаду і прадуктыўнымі сінтэтычныя працэсы.

Рашчапляючы энергічную фасфатную сувязь, яны выпрацоўваюць неабходную энергію для каталізацыі злучэння дзвюх малекул (у многіх выпадках шляхам адначасовага пераўтварэння адэназінтрыфасфату [АТФ] у адэназіндыфасфат [АДФ]) .

Лігаза, вядомая як амінакіслотна-РНК-лігаза, з'яўляецца той, якая каталізуе стварэнне вугляродна-кіслароднай сувязі паміж пераноснай РНК і амінакіслатой.

Калі пэўныя ферменты, такія як амідсінтэтазы і пептыдсінтэтазы, актыўныя, вуглярод-азот (C-N)утвараюцца сувязі.

Сінтэтаза таксама вядомая як лігаза

Розніца паміж сінтэтазай і сінтазай

Сінтэтаза - гэта фермент, які можа каталізаваць злучэнне дзве вялікія малекулы шляхам стварэння новай хімічнай сувязі, як правіла, з адначасовым гідролізам невялікай падвешанай хімічнай групы на адной з вялікіх малекул, або гэта можа каталізаваць злучэнне двух злучэнняў, напрыклад, злучэнне C-O, C-S, C-N і г.д.

Лігаза звычайна выклікае наступную рэакцыю:

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

Дзе залежныя маленечкія групы пазначаны малымі літарамі. Лігаза можа аднаўляць адналанцуговыя разрывы, якія ўзнікаюць у двухланцуговай ДНК падчас рэплікацыі, а таксама звязваць два камплементарныя фрагменты нуклеінавых кіслот.

З іншага боку, сінтаза - гэта фермент, які каталізуе працэс сінтэзу ў біяхіміі. Яны ўключаны ў катэгорыю ліазаў у адпаведнасці з нумарам EC.

Наменклатура

Майце на ўвазе, што біялагічная наменклатура першапачаткова адрознівала сінтэтазы і сінтазы. У адпаведнасці з першапачатковым вызначэннем, сінтэтазы выкарыстоўваюць нуклеазідтрыфасфаты (такія як АТФ, ГТФ, ЦТФ, ТТФ і УТФ) у якасці крыніцы энергіі, а сінтазы - не.

Тым не менш, паводле Аб'яднанай камісіі па біяхімічнай наменклатуры (JCBN), «сінтаза»