E.C. 6 klasa enzima ligaza uključuje sintaze i sintetaze. Oni sudjeluju u sintetskim reakcijama i kataliziraju spajanje dviju molekula dok istovremeno prekidaju difosfatnu vezu u ATP-u ili nekom drugom usporedivom trifosfatu.

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

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

Što je sintaza?

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

U skladu s izvornom 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 katalizira sintezu (bez obzira na to koristi li nukleozid trifosfate), ali "sintetaza ” treba koristiti samo za označavanje “ligaze.”

Ovdje je popis primjera različitih tipova sintaze:

• ATP sintaza
• Citrat sintaza
• Triptofanmože se koristiti za označavanje bilo kojeg enzima koji katalizira sintezu (bez obzira na to koristi li nukleozid trifosfate), ali "sintetaza" bi se trebala koristiti samo za označavanje "ligaze."

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

  Sintaza	Sintetaza
  Katalizira sintetski proces bez ATP-a	Zahtijeva ATP
  Dolazi pod klasifikaciju vaza ili transferaza	Dolazi pod klasifikaciju ligaza
  npr. HMG-COA sintaza, ATP sintaza	npr. Succiny1-COA sintetaza, glutamin sintetaza

  Tablica usporedbe sintaze protiv sintetaze

  Pogledajte ovaj video da biste saznali više o sintazi protiv sintetaze

  Zaključak

  • Sintetaze ne trebaju NTP za funkcioniranje budući da kataliziraju sintetske procese koji zahtijevaju hidrolizu nukleozid trifosfata (ne samo ATP-a).
  • Međunarodna unija za Odbor za biokemijsku nomenklaturu promijenio je definiciju sintaze 1980-ih kako bi obuhvatio sve sintetske enzime, bez obzira na to koriste li NTP ili ne, a sintetaza je postala sinonim za ligazu.
  • Ligaza je enzim koji spaja dvije manje molekule zajedno korištenjem energija iz NTP hidrolize (obično putem kondenzacijereakcija).
  sintaza
• Pseudouridin sintaza
• Sintaza masnih kiselina
• Celulozna sintaza (formiranje UDP)
• Celulozna sintaza (formiranje GDP)

ATP sintaza

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

Kategorizira se kao ligaza budući da modificira ADP formiranjem P-O veze (fosfodiesterska veza). Molekularni uređaj koji se zove ATP sintaza.

Energetski gledano, proizvodnja ATP-a iz ADP-a i Pi je nepoželjna, a proces bi obično išao u suprotnom smjeru.

Gradijent koncentracije protona (H+) preko unutarnje mitohondrijske membrane u eukariota ili plazma membrane kod bakterija pokreće ovu reakciju naprijed spajanjem sinteze ATP-a tijekom stanične respiracije na gradijent.

U biljkama, ATP sintaza koristi protonski gradijent formiran u lumenu tilakoida preko tilakoidne membrane i u stromu kloroplasta za proizvodnju ATP-a tijekom fotosinteze.

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

Postoje različite vrste sintaze

Citrat sintaze

Gotovo sve žive stanice sadrže enzim citrat sintazu,koji služi kao pacemaker u prvom koraku ciklusa limunske kiseline i označen je kao E.C. 2.3.3.1 (prethodno 4.1.3.7). (ili Krebsov ciklus).

Citrat sintaza nalazi se u mitohondrijskom matriksu eukariotskih stanica, iako je kodira nuklearna DNA, a ne mitohondrijska DNA.

U citoplazmi ga stvaraju citoplazmatski ribosomi, a potom se premješta u matriks mitohondrija.

Tipičan kvantitativni enzimski marker za postojanje netaknutih mitohondrija je citrat sintaza. Vršna aktivnost citrat sintaze otkriva koliko je mitohondrija prisutno u skeletnim mišićima.

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

Acetil koenzim A ima dva ugljična acetata i molekulu četiri -ugljik oksaloacetat se kondenzira kako bi se stvorio citrat sa šest ugljika, koji nastaje reakcijom kondenzacije koju katalizira citrat sintaza.

Triptofan sintaza

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

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi i Plantae česti su 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 koji ovisi o piridoksal fosfatu (PLP), podjedinice kataliziraju ireverzibilnu kondenzaciju indola i serina kako bi se stvorio triptofan.

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

Ovo potiče kanaliziranje supstrata, mehanizam kojim se indol proizvodi na aktivnim mjestima difundira izravno na druga aktivna mjesta. Triptofan sintaza sadrži alosterički povezana aktivna mjesta.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi i Plantae često se otkrivaju da uključuju triptofan sintazu. Nedostaje ga ljudima i drugim životinjama.

Jedna od devet aminokiselina potrebnih ljudima, triptofan je jedna od dvadeset standardnih aminokiselina. Triptofan je stoga bitan za ljudsku prehranu.

Također 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 skraćenicu pseudouridina, izomera nukleozida uridina u kojem je uracil povezan s ugljikovim atomom vezom ugljik-ugljik, a ne glikozidnom vezom dušik-ugljik. (Uracil se povremeno naziva "pseudouracil" u ovom rasporedu.)

Najčešća RNAalteracija u staničnoj RNA je pseudouridin. RNA može doživjeti preko 100 kemijski jedinstvenih promjena tijekom transkripcije i sinteze.

Pored četiri konvencionalna nukleotida, oni mogu potencijalno utjecati na ekspresiju RNK nakon transkripcije i imaju niz funkcija u stanici, uključujući translaciju RNK, lokalizaciju i stabilnost.

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

Ima dodatnu rotacijsku pokretljivost i konformacijsku fleksibilnost zbog C-C veze. Osim toga, položaj N1 pseudouridina posjeduje dodatni donor vodikove veze.

Pseudouridin, koji se također naziva 5-riboziluracil, poznata je ali misteriozna komponenta strukturnih RNA (prijenosna, ribosomska, mala nuklearna (snRNA) i mala jezgrica). Nedavno je pronađen i kod kodiranja RNA.

Prvi je otkriven, najrašireniji je i može se naći u sve tri evolucijske domene života. U tRNA kvasca, pseudouridin čini oko 4% nukleotida

Kroz stvaranje dodatnih vodikovih veza s vodom, ova alteracija baze može stabilizirati RNA i poboljšati slaganje baza.

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

Dokazano je da pseudouridin u rRNA i tRNA fino podešava i stabilizira regionalnu strukturu i pomaže u održavanju njihove uloge u dekodiranju mRNA, sastavljanju ribosoma, obradi i translaciji.

Dokazano je da pseudouridin u snRNA poboljšava sučelje između pre-mRNA i spliceosomalne RNA kako bi se pomoglo u regulaciji spajanja.

Sintaza masnih kiselina

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

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

Njegov primarni zadatak je korištenje NADPH za kataliziranje stvaranja palmitata (C16:0, dugolančana zasićena masna kiselina) iz acetil- i malonil-CoA

Acetil-CoA i malonil -CoA se pretvaraju u masne kiseline kroz niz dekarboksilativnih procesa Claisenove kondenzacije.

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

Kad lanac masne kiseline naraste do duljine od 16 atoma ugljika, oslobađa se djelovanjem tioesteraze (TE), koja je kovalentno povezana s fosfopanteteinskom prostetskom skupinom proteina acilnog nosača (ACP) (palmitinska kiselina).

Sintaza celuloze (formiranje UDP-a)

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

GDP-glukozu koristi srodni enzim nazvan celulozna sintaza (GDP- formiranje) (EC 2.4.1.29). I bakterije i biljke imaju članove ove obitelji enzima.

Bakterijski članovi također mogu biti poznati kao BcsA (bakterijska celulozna sintaza) ili CelA, dok su biljni članovi obično poznati kao CesA (celulozna sintaza) ili spekulativni CslA (celulozna sintaza) (jednostavno "celuloza") .

CesA su stekle biljke kao rezultat endosimbioze koja je dovela do nastanka kloroplasta. Obitelj 2 glukoziltransferaza uključuje ovu (GT2).

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

Poznato je da superobitelj biljaka CesA sadrži sedam podfamilija, a kombinirana superfamilija biljaka i algi sadrži 10.

Jedina životinjska skupina koja posjeduje ovaj enzim jeurochordates, koji su ga dobili horizontalnim prijenosom gena prije više od 530 milijuna godina.

Celulozna sintaza (stvaranje GDP-a)

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

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

Što je sintetaza?

Izraz "sintetaza", ponekad poznat kao "ligaza", odnosi se na bilo koji iz klase od otprilike 50 enzima koji kataliziraju kemijske reakcije uštede energije i posreduju između razgradnih događaja koji troše energiju i proizvodnih sintetski procesi.

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

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

Kada su određeni enzimi, kao što su amidne sintetaze i peptidne sintetaze, aktivni, ugljik-dušik (C-N)proizvode se 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 viseće kemijske skupine 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, sićušne skupine predstavljene malim slovima. Ligaza može popraviti jednolančane prekide koji se razvijaju u dvolančanoj DNA tijekom replikacije, kao i povezati dva komplementarna fragmenta nukleinske kiseline.

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

Nomenklatura

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

Unatoč tome, prema Zajedničkoj komisiji za biokemijsku nomenklaturu (JCBN), "sintaza"