E.C. 6 klasa enzima ligaze uključuje sintaze i sintetaze. Oni učestvuju u sintetičkim reakcijama i kataliziraju spajanje dvaju molekula dok istovremeno razbijaju difosfatnu vezu u ATP-u ili drugom sličnom trifosfatu.

Za razliku od sintetaza, koje koriste ATP kao izvor energije tokom sinteze od bioloških jedinjenja, sintaze su bilo koje ligaze koje kataliziraju sintezu bioloških jedinjenja bez korištenja ATP-a kao izvora energije.

U ovom članku ćete saznati tačno razliku između sintaze i sintetaze.

Šta je sintaza?

Sintaza je enzim koji katalizuje proces sinteze u biohemiji. Imajte na umu da je biološka nomenklatura u početku razlikovala sintetaze i sintaze.

U skladu s originalnom definicijom, sintetaze koriste nukleozid trifosfate (kao što su ATP, GTP, CTP, TTP i UTP) kao izvor energije, dok sintetaze ne koriste.

Ipak, prema Zajedničkoj komisiji za biokemijsku nomenklaturu (JCBN), "sintaza" se može koristiti za označavanje bilo kojeg enzima koji katalizuje sintezu (bez obzira da li koristi nukleozid trifosfate), ali "sintetaza ” treba koristiti samo za označavanje “ligaze.”

Ovdje je lista primjera različitih tipova sintaze:

• ATP sintaza
• Citrat sintaza
• Triptofanmože se koristiti za označavanje bilo kojeg enzima koji katalizuje sintezu (bez obzira da li koristi nukleozid trifosfate), ali "sintetaza" se treba koristiti samo za označavanje "ligaze".

  Primarna razlika između sintaze i sintetaze je da je sintetaza porodica enzima koji mogu stvarati veze između molekula, dok je sintetaza enzim.

  Sintaza	Sintetaza
  Katalizira sintetički proces bez ATP	Zahtijeva ATP
  Dolazi pod klasifikaciju vaze ili transferaze	Dolazi pod klasifikaciju ligaze
  npr. HMG-COA sintaza, ATP sintaza	npr. Succiny1-COA sintetaza, glutamin sintetaza

  Synthase vs Synthetase Tabela za poređenje

  Pogledajte ovaj video da biste saznali više o sintazi vs sintetazi

  Zaključak

  • Sintetaze ne trebaju NTP da bi funkcionirale jer su katalizirale sintetičke procese koji su zahtijevali hidrolizu nukleozid trifosfata (ne samo ATP).
  • Međunarodna unija Odbor za biohemiju za nomenklaturu promijenio je definiciju sintaze 1980-ih da obuhvati sve sintetičke enzime, bez obzira da li su koristili NTP ili ne, a sintetaza je postala sinonim za ligazu.
  • Ligaza je enzim koji spaja dva manja molekula zajedno koristeći energije iz NTP hidrolize (obično kroz kondenzacijureakcija).
  sintaza
• Pseudouridin sintaza
• Sintaza masnih kiselina
• Celulozna sintaza (formira UDP)
• Celulozna sintaza (formira GDP)

ATP sintaza

Adenozin difosfat (ADP) i anorganski fosfat se koriste za stvaranje molekule za pohranu energije adenozin trifosfata (ATP) pomoću proteina zvanog ATP sintaza (Pi).

Kategoriziran je kao ligaza jer modificira ADP formiranjem P-O veze (fosfodiesterska veza). Molekularni uređaj koji se zove ATP sintaza.

U energetskom smislu, proizvodnja ATP-a iz ADP-a i Pi je nepoželjna, a proces bi obično išao drugim putem.

Gradijent koncentracije protona (H+) preko unutrašnje mitohondrijalne membrane kod eukariota ili plazma membrane kod bakterija pokreće ovu reakciju naprijed spajanjem sinteze ATP-a tijekom ćelijskog disanja s gradijentom.

U biljkama, ATP sintaza koristi protonski gradijent formiran u tilakoidnom lumenu preko tilakoidne membrane i u stromu hloroplasta da proizvede ATP tokom fotosinteze.

Za ATPazu, eukariotske ATP sintaze su F -ATPaze koje funkcioniraju "obrnuto". O ovoj vrsti se prvenstveno govori u ovom članku. FO i F1 podjedinice F-ATPaze imaju rotacijski motorni mehanizam koji omogućava sintezu ATP-a.

Postoje različite vrste sintaze

citratne sintaze

Skoro sve žive ćelije sadrže enzim citrat sintazu,koji služi kao pejsmejker u prvom koraku ciklusa limunske kiseline i označen je kao E.C. 2.3.3.1 (ranije 4.1.3.7). (ili Krebsov ciklus).

Citat sintaza se nalazi u mitohondrijskom matriksu eukariotskih ćelija, iako je kodira nuklearna DNK, a ne mitohondrijska DNK.

U citoplazmi ga stvaraju citoplazmatski ribozomi i potom se pomiče u mitohondrijsku matricu.

Tipični kvantitativni enzimski marker za postojanje intaktnih mitohondrija je citrat sintaza. Vrhunska aktivnost citrat sintaze otkriva koliko je mitohondrija prisutno u skeletnim mišićima.

Intervalni trening visokog intenziteta ima potencijal da poveća maksimalnu aktivnost više od treninga izdržljivosti ili intervalnog treninga visokog intenziteta.

Acetil koenzim A ima ostatke od dva ugljika acetata i molekulu od četiri -ugljični oksaloacetat se kondenzira kako bi stvorio citrat sa šest ugljika, koji se proizvodi reakcijom kondenzacije katalizirane citrat sintazom.

Triptofan sintaza

Posljednja dva koraka u proizvodnji triptofana su katalizira enzim triptofan sintetaza, također poznat kao triptofan sintetaza.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi i Plantae su mu česti domaćini. Međutim, Animalia ga nema. Obično se pojavljuje kao 2 2 tetramer.

Podjedinice kataliziraju reverzibilnu konverziju indol-3-glicerol fosfata uindol i gliceraldehid-3-fosfat (G3P) (IGP).

U procesu ovisnom o piridoksal fosfatu (PLP), podjedinice kataliziraju ireverzibilnu kondenzaciju indola i serina kako bi se stvorio triptofan.

Unutarnji hidrofobni kanal dug 25 angstroma i smješten u enzimu povezuje svako aktivno mjesto sa susjednim aktivnim mjestom.

Ovo potiče kanalisanje supstrata, mehanizam kojim se indol proizvodi na aktivnim mjestima difundira direktno na druga aktivna mjesta. Triptofan sintaza sadrži alosterički spojena aktivna mjesta.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi i Plantae često uključuju triptofan sintazu. Ljudima i drugim životinjama to nedostaje.

Jedna od devet neophodnih aminokiselina za ljude, triptofan je jedna od dvadeset standardnih aminokiselina. Triptofan je stoga neophodan za ljudsku prehranu.

Takođe je poznato da triptofan sintetaza može koristiti analoge indola, kao što su fluorirani ili metilirani indoli, kao supstrate za proizvodnju ekvivalentnih analoga triptofana.

Pseudouridin

Grčko slovo psi- koristi se za skraćenje pseudouridina, izomera nukleozida uridina u kojem je uracil spojen na atom ugljika vezom ugljik-ugljik, a ne glikozidnom vezom dušik-ugljik. (Uracil se povremeno naziva "pseudouracil" u ovom aranžmanu.)

Najčešća RNKpromjena u ćelijskoj RNK je pseudouridin. RNK može da prođe preko 100 hemijski jedinstvenih promena tokom transkripcije i sinteze.

Pored četiri konvencionalna nukleotida, oni potencijalno mogu utjecati na ekspresiju RNA nakon transkripcije i imaju brojne funkcije u ćeliji, uključujući translaciju RNA, lokalizaciju i stabilnost.

Jedan od njih je pseudouridin, C5-glikozidni izomer uridina sa C-C vezom između C1 šećera riboze i C5 uracila umjesto tipične C1-N1 veze prisutne u uridinu.

Ima dodatnu pokretljivost rotacije i konformacionu fleksibilnost zbog C-C veze. Osim toga, N1 pozicija pseudouridina posjeduje dodatnog donora vodikove veze.

Pseudouridin, koji se također naziva 5-ribosiluracil, poznata je, ali misteriozna komponenta strukturnih RNK ​​(transfer, ribosomska, mala nuklearna (snRNA) i mali nukleolar). Nedavno je pronađen i u kodiranju RNK.

Bio je prvi otkriven, najrasprostranjeniji je i može se naći u sva tri evolucijska domena života. U tRNA kvasca, pseudouridin čini oko 4% nukleotida

Kroz formiranje dodatnih vodikovih veza s vodom, ova promjena baze može stabilizirati RNK i poboljšati slaganje baza.

broj pseudouridina raste sa složenošću organizma. Postoji 11 pseudouridinarRNA Escherichia coli, 30 u citoplazmatskoj rRNA kvasca, jedna promjena u mitohondrijskoj 21S rRNA i otprilike 100 u rRNA ljudi.

Pokazano je da pseudouridin u rRNA i tRNK fino i stabilizira regionalnu strukturu i pomaže u održavanju njihove uloge u dekodiranju mRNA, sastavljanju ribozoma, obradi i translaciji.

Pokazano je da pseudouridin u snRNA poboljšava sučelje između pre-mRNA i spliceosomalne RNK kako bi pomogao u regulaciji spajanja.

Sintaza masnih kiselina

FASN gen kod ljudi kodira enzim poznat kao sintaza masnih kiselina (FAS). Multienzimski protein nazvan sintaza masnih kiselina katalizira sintezu masnih kiselina.

To je cijeli enzimski sistem, a ne samo jedan enzim, sastavljen od dva identična multifunkcionalna polipeptida od 272 kDa koji prenose supstrate s jedne funkcionalne domene na drugu.

Njegov primarni zadatak je da koristi NADPH da katalizira stvaranje palmitata (C16:0, dugolančane zasićene masne kiseline) iz acetil- i malonil-CoA

acetil-CoA i malonila -CoA se pretvaraju u masne kiseline nizom dekarboksilativnih Claisen kondenzacijskih procesa.

Nakon svakog kruga elongacije, ketoreduktaza (KR), dehidrataza (DH) i enoil reduktaza rade u nizu kako bi smanjili beta keto grupu do potpuno zasićenog ugljičnog lanca(ER).

Kada lanac masnih kiselina naraste do dužine od 16 ugljika, oslobađa se djelovanjem tioesteraze (TE), koja je kovalentno povezana s fosfopanteteinskom prostetičkom grupom proteina nosača acil (ACP) (palmitinska kiselina).

Sintaza celuloze (formiranje UDP)

Primarni enzim odgovoran za proizvodnju celuloze je celulozna sintaza (EC 2.4.1.12) u svom obliku koji formira UDP. Općenito se naziva UDP-glukoza: (1→4) Enzimološka 4-D-glukoziltransferaza za D-glukan.

GDP-glukoza koristi srodni enzim zvan celulozna sintaza (GDP- formiranje) (EC 2.4.1.29). I bakterije i biljke imaju članove ove porodice enzima.

Članovi bakterije mogu biti poznati i kao BcsA (bakterijska celulozna sintaza) ili CelA, dok su biljni članovi obično poznati kao CesA (celulozna sintaza) ili spekulativni CslA (sličan celuloznoj sintazi) (jednostavno „celuloza“) .

CesA su biljke dobile kao rezultat endosimbioze koja je dovela do hloroplasta. Familija 2 glukoziltransferaza uključuje ovu (GT2).

Većina biomase na Zemlji proizvodi se biosintezom i hidrolizom pomoću enzima zvanih glikoziltransferaze.

Poznato je da superfamilija biljaka CesA sadrži sedam potfamilija, a kombinovana superfamilija biljaka i algi sadrži 10.

Jedina životinjska grupa koja posjeduje ovaj enzim jeurohordati, koji su ga dobili horizontalnim prijenosom gena prije više od 530 miliona godina.

Sintaza celuloze (GDP-formiranje)

Ovaj enzim je član podfamilije heksoziltransferaza glikoziltransferaza. Ova klasa enzima se naziva svojim naučnim imenom, GDP-glukoza:1,4-beta-D-glukan 4-beta-D-glukoziltransferaza.

Drugi nazivi koji se često koriste su celulozna sintaza (koja stvara gvanozin difosfat), celulozna sintetaza i gvanozin difosfoglukoza-1,4-beta-glukan glukoziltransferaza. Ovaj enzim učestvuje u metabolizmu saharoze i škroba.

Šta je sintetaza?

Izraz "sintetaza", ponekad poznat i kao "ligaza", odnosi se na bilo koji od otprilike 50 enzima koji kataliziraju kemijske reakcije koje štede energiju i posreduje između događaja raspada koji troše energiju i produktivnih sintetičkim procesima.

Cijepanjem energetske fosfatne veze, oni stvaraju potrebnu energiju za kataliziranje spajanja dvaju molekula (u mnogim slučajevima, istovremenom konverzijom adenozin trifosfata [ATP] u adenozin difosfat [ADP]) .

Ligaza poznata kao aminokiselina-RNA ligaza je ona koja katalizira stvaranje veze ugljik-kisik između transferne RNK i aminokiseline.

Kada su određeni enzimi, kao što su amid sintetaze i peptidne sintetaze, aktivni, ugljični dušik (C-N)nastaju veze.

Sintetaza je također poznata kao ligaza

Razlika između sintetaze i sintaze

Sintetaza je enzim koji može katalizirati spajanje dvije velike molekule stvaranjem nove kemijske veze, obično uz istovremenu hidrolizu male privjesne kemijske grupe na jednoj od većih molekula, ili može katalizirati povezivanje dvaju spojeva, kao što je spajanje C-O, C-S, C-N, itd.

Ligaza obično uzrokuje sljedeću reakciju:

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

Gdje su zavisne, male grupe predstavljene malim slovima. Ligaza može popraviti jednolančane prekide koji se razvijaju u dvolančanoj DNK tokom replikacije, kao i povezati dva komplementarna fragmenta nukleinske kiseline.

S druge strane, sintaza je enzim koji katalizira proces sinteze u biohemiji. Uvršteni su u kategoriju liaza prema kategorizaciji EC broja.

Nomenklatura

Imajte na umu da je biološka nomenklatura u početku razlikovala sintetaze i sintetaze. U skladu sa originalnom definicijom, sintetaze koriste nukleozid trifosfate (kao što su ATP, GTP, CTP, TTP i UTP) kao izvor energije, dok sintetaze ne koriste.

Ipak, prema Zajedničkoj komisiji za biohemijsku nomenklaturu (JCBN), “sintaza”