کلاس E.C. 6 آنزیم های لیگاز شامل سنتازها و سنتتازها است. آنها در واکنش های مصنوعی شرکت می کنند و ترکیب دو مولکول را کاتالیز می کنند و همزمان پیوند دی فسفات را در ATP یا یک تری فسفات مشابه دیگر می شکنند. از ترکیبات بیولوژیکی، سنتازها هر لیگازی هستند که سنتز ترکیبات بیولوژیکی را بدون استفاده از ATP به عنوان منبع انرژی کاتالیز می کنند.

در این مقاله دقیقاً با تفاوت بین سنتاز و سنتتاز آشنا خواهید شد.

سنتاز چیست؟

سنتاز آنزیمی است که فرآیند سنتز را در بیوشیمی کاتالیز می کند. به خاطر داشته باشید که نامگذاری بیولوژیکی ابتدا بین سنتتازها و سنتازها تمایز قائل شد.

طبق تعریف اصلی، سنتتازها از تری فسفات های نوکلئوزیدی (مانند ATP، GTP، CTP، TTP و UTP) به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند در حالی که سنتازها این کار را نمی کنند.

با این وجود، طبق کمیسیون مشترک نامگذاری بیوشیمیایی (JCBN)، "سینتاز" را می توان برای اشاره به هر آنزیمی که سنتز را کاتالیز می کند (صرف نظر از اینکه از تری فسفات های نوکلئوزیدی استفاده می کند) استفاده کرد، اما "سینتاز" " فقط باید برای اشاره به "لیگاز" استفاده شود.

در اینجا فهرستی از نمونه هایی از انواع مختلف سنتاز آمده است:

• ATP synthase
• سیترات سنتاز
• تریپتوفانمی توان برای اشاره به هر آنزیمی که سنتز را کاتالیز می کند (صرف نظر از اینکه از تری فسفات های نوکلئوزیدی استفاده می کند) استفاده کرد، اما "سینتتاز" فقط باید برای اشاره به "لیگاز" استفاده شود.

  تمایز اولیه بین سنتاز و سنتتاز در این است. سنتتاز خانواده ای از آنزیم ها است که ممکن است بین مولکول ها پیوند ایجاد کند، در حالی که سنتاز یک آنزیم است>سنتتاز یک فرآیند مصنوعی را بدون ATP کاتالیز می کند نیاز به ATP دارد در طبقه بندی گلدان یا ترانسفراز قرار می گیرد در طبقه بندی لیگاز قرار می گیرد به عنوان مثال. HMG-COA سنتاز، ATP سنتاز به عنوان مثال. Succiny1-COA سنتتاز، گلوتامین

  سینتتاز

  جدول مقایسه سنتاز در مقابل سنتتاز

  این ویدئو را تماشا کنید تا درباره سنتاز در مقابل سنتتاز بدانید <3

  نتیجه

  • سنتتازها برای عملکرد به NTP نیاز ندارند زیرا آنها فرآیندهای مصنوعی را کاتالیز می کنند که به هیدرولیز تری فسفات های نوکلئوزیدی (نه فقط ATP) نیاز دارد.
  • اتحادیه بین المللی کمیته نامگذاری بیوشیمی، تعریف سنتاز را در دهه 1980 تغییر داد تا تمام آنزیم های مصنوعی را در بر گیرد، خواه از NTP استفاده می کردند یا نه، و سنتتاز مترادف با لیگاز شد.
  • لیگاز آنزیمی است که با استفاده از آن دو مولکول کوچکتر را به یکدیگر متصل می کند. انرژی حاصل از هیدرولیز NTP (معمولاً از طریق تراکمواکنش).
  سنتاز
• پسودوریدین سنتاز
• سنتاز اسید چرب
• سلولز سنتاز (سازنده UDP)
• سلولز سنتاز (تشکیل دهنده GDP)

ATP سنتاز

آدنوزین دی فسفات (ADP) و فسفات معدنی برای ایجاد مولکول ذخیره انرژی آدنوزین تری فسفات (ATP) توسط پروتئینی به نام ATP سنتاز (Pi) استفاده می شود.

از آنجایی که ADP را با تشکیل یک پیوند P-O (پیوند فسفودی استر) تغییر می دهد، به عنوان لیگاز طبقه بندی می شود. یک دستگاه مولکولی به نام سنتاز ATP.

از نظر انرژی، تولید ATP از ADP و Pi نامطلوب است و این فرآیند معمولاً به سمت دیگری پیش می‌رود. گرادیان غلظت پروتون (H+) در سراسر غشای میتوکندری داخلی در یوکاریوت‌ها یا غشای پلاسمایی در باکتری‌ها، این واکنش را با جفت کردن سنتز ATP در طول تنفس سلولی به گرادیان، به جلو هدایت می‌کند.

در گیاهان، سنتاز ATP از شیب پروتونی استفاده می کند که در لومن تیلاکوئید در سراسر غشای تیلاکوئید و به استرومای کلروپلاست تشکیل شده است تا در طی فتوسنتز ATP تولید کند.

برای ATPase، سنتازهای ATP یوکاریوتی F هستند. -ATPaهایی که "برعکس" عمل می کنند. این نوع در درجه اول در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است. زیرواحدهای FO و F1 یک F-ATPase دارای مکانیزم حرکتی چرخشی هستند که سنتز ATP را امکان پذیر می کند.

انواع مختلفی از سنتاز وجود دارد

سیترات سنتاز

تقریبا تمام سلول های زنده حاوی آنزیم سیترات سنتاز هستند.که به عنوان ضربان ساز در مرحله اول چرخه اسید سیتریک عمل می کند و E.C. 2.3.3.1 (قبلاً 4.1.3.7) تعیین شده است. (یا چرخه کربس). سیترات سنتاز در ماتریکس میتوکندری سلول های یوکاریوتی قرار دارد، اگرچه DNA هسته ای، نه DNA میتوکندری، آن را رمزگذاری می کند.

در سیتوپلاسم توسط ریبوزوم های سیتوپلاسمی ایجاد می شود و متعاقباً به ماتریکس میتوکندری منتقل می شود.

یک نشانگر آنزیمی کمی معمولی برای وجود میتوکندری دست نخورده سیترات سنتاز است. اوج فعالیت سیترات سنتاز نشان می دهد که چه تعداد میتوکندری در ماهیچه های اسکلتی وجود دارد.

تمرین تناوبی با شدت بالا این پتانسیل را دارد که حداکثر فعالیت را بیشتر از تمرینات استقامتی یا تمرین تناوبی با شدت بالا افزایش دهد.

استیل کوآنزیم A دارای باقیمانده استات دو کربنه و مولکول چهار است. اگزالواستات کربن متراکم می شود و سیترات شش کربنی تولید می کند که توسط واکنش تراکم کاتالیز شده توسط سیترات سنتاز تولید می شود. توسط آنزیم تریپتوفان سنتاز که به نام تریپتوفان سنتتاز نیز شناخته می شود کاتالیز می شود.

Eubacteria، Archaebacteria، Protista، Fungi و Plantae میزبان مکرر آن هستند. با این حال، Animalia آن را ندارد. معمولاً به صورت 2 2 تترامر ظاهر می شود.

زیر واحدها تبدیل برگشت پذیر ایندول-3- گلیسرول فسفات را کاتالیز می کنند.ایندول و گلیسرآلدئید-3-فسفات (G3P) (IGP).

در یک فرآیند وابسته به پیریدوکسال فسفات (PLP)، زیر واحدها تراکم برگشت ناپذیر ایندول و سرین را کاتالیز می کنند تا تریپتوفان تولید کنند.

یک کانال آبگریز داخلی که 25 آنگستروم طول دارد و در آنزیم قرار دارد، هر محل فعال را به محل فعال مجاور متصل می‌کند. به طور مستقیم به سایر سایت های فعال منتشر می شود. تریپتوفان سنتاز حاوی محل‌های فعال جفت شده آلوستریک است.

Eubacteria، Archaebacteria، Protista، Fungi و Plantae اغلب شامل تریپتوفان سنتاز هستند. انسان و سایر حیوانات فاقد آن هستند.

یکی از 9 اسید آمینه ضروری برای انسان، تریپتوفان یکی از بیست اسید آمینه استاندارد است. بنابراین، تریپتوفان برای رژیم غذایی انسان ضروری است.

همچنین شناخته شده است که تریپتوفان سنتتاز می تواند از آنالوگ های ایندول، مانند ایندول های فلورینه یا متیله، به عنوان سوبسترا برای تولید آنالوگ های تریپتوفان معادل استفاده کند.

Pseudouridine

حرف یونانی psi- برای مخفف pseudouridine، ایزومری از نوکلئوزید یوریدین استفاده می شود که در آن اوراسیل به جای اتصال گلیکوزیدی نیتروژن-کربن به اتم کربن با پیوند کربن-کربن متصل می شود. (در این ترتیب اوراسیل گاهی اوقات به عنوان "شبه‌اوراسیل" نامیده می‌شود.)

شایع‌ترین RNAتغییر در RNA سلولی پسودوریدین است. RNA می تواند در طول رونویسی و سنتز بیش از 100 تغییر شیمیایی منحصر به فرد را متحمل شود.

علاوه بر چهار نوکلئوتید معمولی، اینها ممکن است به طور بالقوه بر بیان RNA پس از رونویسی تأثیر بگذارند و تعدادی عملکرد در سلول از جمله ترجمه RNA، محلی سازی و پایداری داشته باشند.

یکی از اینها پسودوریدین است، یک ایزومر C5-گلیکوزید یوریدین با پیوند C-C بین C1 قند ریبوز و C5 اوراسیل به جای پیوند معمولی C1-N1 موجود در یوریدین.

به دلیل پیوند C-C دارای تحرک چرخشی و انعطاف پذیری ساختاری اضافی است. علاوه بر این، موقعیت N1 پسودوریدین دارای یک اهداکننده پیوند هیدروژنی اضافی است.

پسودوریدین، که 5-ریبوسیلوراسیل نیز نامیده می شود، یک جزء آشنا و در عین حال مرموز از RNA های ساختاری است (انتقال، ریبوزومی، هسته کوچک (snRNA) و هسته کوچک). اخیراً در RNA کدکننده نیز یافت شده است.

اولین موردی بود که شناسایی شد، شایع ترین است و در هر سه حوزه تکاملی زندگی یافت می شود. در tRNA مخمر، پسودوریدین حدود 4 درصد از نوکلئوتیدها را می سازد

از طریق تشکیل پیوندهای هیدروژنی اضافی با آب، این تغییر پایه قادر به تثبیت RNA و افزایش انباشته شدن پایه است.

تعداد پسودوریدین ها با پیچیدگی ارگانیسم افزایش می یابد. 11 پسودوریدین وجود داردrRNA اشرشیاکلی، 30 در rRNA سیتوپلاسمی مخمر، یک تغییر در rRNA 21S میتوکندری، و تقریباً 100 در rRNA انسان.

نشان داده شده است که پسودوریدین در rRNA و tRNA تنظیم می شود. و ساختار منطقه ای را تثبیت می کند و به حفظ نقش آنها در رمزگشایی mRNA، مونتاژ ریبوزوم، پردازش و ترجمه کمک می کند.

نشان داده شده است که سودوریدین در snRNA رابط بین pre-mRNA و RNA اسپلایسئوزومی را بهبود می بخشد تا به تنظیم پیرایش کمک کند.

سنتاز اسید چرب ژن در انسان، آنزیمی به نام سنتاز اسید چرب (FAS) را رمزگذاری می کند. یک پروتئین چند آنزیمی به نام اسید چرب سنتاز سنتز اسیدهای چرب را کاتالیز می کند.

این یک سیستم آنزیمی کامل است، نه فقط یک آنزیم، که از دو پلی پپتید چندمنظوره 272 کیلو دالتون یکسان تشکیل شده است که بسترها را از یک حوزه عملکردی به حوزه بعدی منتقل می کند.

کار اصلی آن استفاده از NADPH برای کاتالیز ساخت پالمیتات (C16:0، یک اسید چرب اشباع با زنجیره بلند) از استیل و مالونیل کوآ است

استیل کوآ و مالونیل -CoA از طریق دنباله ای از فرآیندهای تراکم کلایزن دکربوکسیلاتیو به اسیدهای چرب تبدیل می شوند.

پس از هر دور افزایش طول، یک کتودوکتاز (KR)، دهیدراتاز (DH) و انویل ردوکتاز به ترتیب کار می کنند تا گروه بتا کتو را به زنجیره کربن کاملا اشباع کاهش دهند.(ER).

وقتی زنجیره اسیدهای چرب به طول 16 کربن رشد کرد، با اثر یک تیو استراز (TE) آزاد می شود که به طور کووالانسی به گروه پروتز فسفوپانتتینی یک پروتئین حامل آسیل (ACP) متصل می شود. (اسید پالمیتیک).

سلولز سنتاز (UDP-Forming)

آنزیم اولیه مسئول تولید سلولز سلولز سنتاز (EC 2.4.1.12) به شکل UDP-سازنده آن است. به طور کلی به عنوان UDP-گلوکز شناخته می شود: (1→4) 4-D-گلوکوزیل ترانسفراز آنزیمولوژی برای D-گلوکان.

GDP-گلوکز توسط یک آنزیم مرتبط به نام سلولز سنتاز (GDP-) استفاده می شود. تشکیل) (EC 2.4.1.29). هم باکتری ها و هم گیاهان دارای اعضای این خانواده از آنزیم ها هستند.

اعضای باکتریایی ممکن است به عنوان BcsA (سلولز سنتاز باکتریایی) یا CelA نیز شناخته شوند، در حالی که اعضای گیاهی معمولاً به عنوان CesA (سنتاز سلولز) یا CslA گمانه‌زنی (شبیه سلولز سنتاز) (به سادگی "سلولز") شناخته می‌شوند. .

CesA توسط گیاهان در نتیجه اندوسیمبیوزی که منجر به ایجاد کلروپلاست شد به دست آمد. خانواده 2 گلوکوزیل ترانسفرازها شامل این (GT2) می شود.

اکثر زیست توده روی زمین از طریق بیوسنتز و هیدرولیز توسط آنزیم هایی به نام گلیکوزیل ترانسفرازها تولید می شود. هفت زیرخانواده و ابرخانواده گیاهی و جلبکی ترکیبی شامل 10 زیر خانواده است.

تنها گروه جانوری که دارای این آنزیم است،urochordates، که بیش از 530 میلیون سال پیش آن را از طریق انتقال افقی ژن به دست آوردند.

سلولز سنتاز (GDP-Forming)

این آنزیم عضوی از زیرخانواده هگزوزیل ترانسفرازهای گلیکوزیل ترانسفرازها است. این کلاس آنزیمی با نام علمی آن GDP-glucose:1,4-beta-D-glucan 4-beta-D-glucosyltransferase شناخته می شود.

اسامی دیگر که اغلب مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از سلولز سنتاز (تشکیل دهنده گوانوزین دی فسفات)، سلولز سنتتاز، و گوانوزین دی فسفوگلوکز-1،4-بتا-گلوکان گلوکوزیل ترانسفراز. این آنزیم در متابولیسم ساکارز و نشاسته نقش دارد.

سنتتاز چیست؟

اصطلاح "سینتاز" که گاهی اوقات به عنوان "لیگاز" شناخته می‌شود، به هر یک از یک کلاس از تقریباً 50 آنزیم اشاره دارد که واکنش‌های شیمیایی صرفه‌جویی در انرژی را کاتالیز می‌کند و بین رویدادهای تجزیه انرژی مصرف‌کننده و مولد واسطه می‌شود. فرآیندهای مصنوعی

با جدا کردن یک پیوند فسفات پرانرژی، آنها انرژی لازم را برای کاتالیز ترکیب دو مولکول تولید می کنند (در بسیاری از موارد، با تبدیل همزمان آدنوزین تری فسفات [ATP] به آدنوزین دی فسفات [ADP]) .

لیگازی که به عنوان آمینو اسید-RNA لیگاز شناخته می‌شود، لیگازی است که ایجاد پیوند کربن-اکسیژن بین یک RNA انتقالی و یک اسید آمینه را کاتالیز می‌کند.

وقتی آنزیم‌های خاصی مانند آمید سنتتازها و پپتید سنتتازها فعال هستند، کربن نیتروژن (C-N)پیوندها تولید می شوند.

سینتاز همچنین به عنوان لیگاز شناخته می شود

تفاوت بین سنتتاز و سنتاز

سنتتاز آنزیمی است که می تواند اتصالات را کاتالیز کند. دو مولکول بزرگ با ایجاد یک پیوند شیمیایی جدید، معمولاً با هیدرولیز همزمان یک گروه شیمیایی آویز کوچک روی یکی از مولکول‌های بزرگ‌تر، یا می‌تواند پیوند دو ترکیب مانند اتصال C-O، C-S، C-N و غیره را کاتالیز کند.

یک لیگاز معمولاً باعث ایجاد واکنش زیر می شود:

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

جایی که گروه‌های وابسته و کوچک با حروف کوچک نشان داده می‌شوند. لیگاز ممکن است شکستگی های تک رشته ای را که در DNA دو رشته ای در طول تکثیر ایجاد می شود، ترمیم کند و همچنین دو قطعه اسید نوکلئیک مکمل را به هم پیوند دهد.

از سوی دیگر، سنتاز آنزیمی است که فرآیند سنتز را در بیوشیمی کاتالیز می کند. آنها طبق طبقه بندی شماره EC در دسته لیازها قرار می گیرند.

نامگذاری

به خاطر داشته باشید که نامگذاری بیولوژیکی در ابتدا بین سنتتازها و سنتازها تمایز قائل شد. مطابق با تعریف اصلی، سنتتازها از تری فسفات های نوکلئوزیدی (مانند ATP، GTP، CTP، TTP و UTP) به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند در حالی که سنتازها این کار را نمی کنند.

با این وجود، طبق کمیسیون مشترک نامگذاری بیوشیمیایی (JCBN)، "سینتاز"