E.C. 6 դասի լիգազի ֆերմենտները ներառում են սինթազներ և սինթետազներ: Նրանք մասնակցում են սինթետիկ ռեակցիաներին և կատալիզացնում են երկու մոլեկուլների միացումը՝ միաժամանակ կոտրելով դիֆոսֆատային կապը ATP-ում կամ այլ համադրելի տրիֆոսֆատում:

Ի տարբերություն սինթետազների, որոնք սինթեզի ընթացքում օգտագործում են ATP-ն որպես էներգիայի աղբյուր: Կենսաբանական միացություններից, սինթազները ցանկացած լիգազ են, որոնք կատալիզացնում են կենսաբանական միացությունների սինթեզը՝ առանց ATP-ի որպես էներգիայի աղբյուր օգտագործելու:

Այս հոդվածում դուք հստակ կիմանաք սինթազայի և սինթետազի միջև եղած տարբերությունը:

Ի՞նչ է սինթազը:

Սինթազը ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է կենսաքիմիայի սինթեզի գործընթացը: Հիշեք, որ կենսաբանական նոմենկլատուրան ի սկզբանե տարբերակում էր սինթետազները և սինթազները:

Համաձայն սկզբնական սահմանման՝ սինթեզները օգտագործում են նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատներ (օրինակ՝ ATP, GTP, CTP, TTP և UTP) որպես էներգիայի աղբյուր, մինչդեռ սինթազները՝ ոչ:

Այնուամենայնիվ, ըստ Կենսաքիմիական անվանացանկի համատեղ հանձնաժողովի (JCBN), «սինթազը» կարող է օգտագործվել ցանկացած ֆերմենտի, որը կատալիզացնում է սինթեզը (անկախ նրանից, թե այն օգտագործում է նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատներ), բայց «սինթետազ» « պետք է օգտագործվի միայն «լիգազի» համար:

Ահա սինթազի տարբեր տեսակների օրինակների ցանկը.

• ATP սինթազա
• Ցիտրատ սինթազա
• Տրիպտոֆանկարող է օգտագործվել ցանկացած ֆերմենտի, որը կատալիզացնում է սինթեզը (անկախ նրանից, թե այն օգտագործում է նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատներ), սակայն «սինթետազը» պետք է օգտագործվի միայն «լիգազի» համար:

  Սինթազայի և սինթետազի հիմնական տարբերությունն այն է. որ Սինթետազը ֆերմենտների ընտանիք է, որը կարող է կապեր առաջացնել մոլեկուլների միջև, մինչդեռ սինթազը ֆերմենտ է:>Սինթետազ Կատալիզացնում է սինթետիկ գործընթացը առանց ATP Պահանջում է ATP Գտնվում է ծաղկաման կամ տրանսֆերազի դասակարգման ներքո Գտնվում է լիգազի դասակարգման ներքո օր. HMG-COA synthase, ATP synthase օր. Succiny1-COA synthetase, Glutamine

  synthetase

  Synthase vs Synthetase Համեմատության աղյուսակ

  Դիտեք այս տեսանյութը, որպեսզի իմանաք սինթազա ընդդեմ սինթետազի մասին

  Եզրակացություն

  • Սինթետազները NTP-ների գործելու համար կարիք չունեն, քանի որ դրանք կատալիզացնում են սինթետիկ գործընթացները, որոնք պահանջում են նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատների հիդրոլիզ (ոչ միայն ATP):
  • Միջազգային միությունը Կենսաքիմիայի անվանացանկի կոմիտեն փոխեց սինթազի սահմանումը 1980-ականներին՝ ներառելով բոլոր սինթետիկ ֆերմենտները, անկախ նրանից՝ նրանք օգտագործում էին NTP-ներ, և սինթետազը դարձավ լիգազի հոմանիշը:
  • Լիգազան ֆերմենտ է, որը միացնում է երկու փոքր մոլեկուլները՝ օգտագործելով էներգիա NTP հիդրոլիզից (սովորաբար խտացման միջոցովռեակցիա).
  սինթազ
• Պսեւդուրիդին սինթազա
• Ճարպաթթվի սինթազա
• Ցելյուլոզային սինթազ (UDP առաջացնող)
• Ցելյուլոզային սինթազ (GDP-առաջացնող)

ATP սինթազա

Ադենոզին դիֆոսֆատը (ADP) և անօրգանական ֆոսֆատն օգտագործվում են էներգիայի կուտակման մոլեկուլը ադենոզին տրիֆոսֆատ (ATP) ստեղծելու համար, որը կոչվում է ATP սինթազ (Pi):

Դա դասակարգվում է որպես լիգազ, քանի որ այն փոփոխում է ADP-ը՝ ձևավորելով P-O կապ (ֆոսֆոդիստերային կապ): ATP սինթազա կոչվող մոլեկուլային սարք:

Էներգետիկայի առումով ATP-ի արտադրությունը ADP-ից և Pi-ից անցանկալի է, և գործընթացը սովորաբար գնում է այլ ճանապարհով:

Պրոտոնի (H+) կոնցենտրացիայի գրադիենտը էուկարիոտների ներքին միտոքոնդրիալ թաղանթով կամ բակտերիաների պլազմային թաղանթով առաջ է մղում այս ռեակցիան՝ միացնելով ATP-ի սինթեզը բջջային շնչառության ընթացքում դեպի գրադիենտ:

Բույսերում ATP սինթազը օգտագործում է պրոտոնային գրադիենտ, որը ձևավորվում է թիլաոիդ լույսի մեջ՝ թիլաոիդ թաղանթով և քլորոպլաստային ստրոմայում՝ ֆոտոսինթեզի ընթացքում ATP արտադրելու համար:

ATPase-ի համար էուկարիոտիկ ATP սինթազները F են -ATPa-ներ, որոնք գործում են «հակառակ»: Այս տեսակը հիմնականում քննարկվում է այս հոդվածում: F-ATPase-ի FO և F1 ենթամիավորներն ունեն պտտվող շարժիչ մեխանիզմ, որը հնարավորություն է տալիս ATP-ի սինթեզը: 1> Գրեթե բոլոր կենդանի բջիջները պարունակում են ցիտրատ սինթազ ֆերմենտ,որը ծառայում է որպես կիտրոնաթթվի ցիկլի առաջին փուլի սրտի ռիթմավարը և նշանակված է E.C. 2.3.3.1 (նախկինում 4.1.3.7): (կամ Կրեբսի ցիկլը):

Ցիտրատ սինթազը գտնվում է էուկարիոտային բջիջների միտոքոնդրիումային մատրիցում, թեև այն կոդավորում է միջուկային ԴՆԹ-ն, այլ ոչ թե միտոքոնդրիային:

Այն ստեղծվում է ցիտոպլազմայում ցիտոպլազմային ռիբոսոմների միջոցով և այնուհետև տեղափոխվում է միտոքոնդրիալ մատրից:

Տիպիկ քանակական ֆերմենտային մարկեր անձեռնմխելի միտոքոնդրիումների գոյության համար ցիտրատ սինթազն է: Ցիտրատ սինթազայի առավելագույն ակտիվությունը ցույց է տալիս, թե քանի միտոքոնդրիա կա կմախքի մկաններում:

Բարձր ինտենսիվության ինտերվալային մարզումները կարող են բարձրացնել առավելագույն ակտիվությունն ավելի շատ, քան դիմացկուն մարզումները կամ բարձր ինտենսիվության ինտերվալային մարզումները: -ածխածնի օքսալացետատը խտանում է՝ առաջացնելով վեցածխածնային ցիտրատ, որն առաջանում է ցիտրատ սինթազով կատալիզացված խտացման ռեակցիայի արդյունքում:

Տրիպտոֆան սինթազա

Տրիպտոֆանի արտադրության վերջին երկու քայլերն են կատալիզացվում է տրիպտոֆան սինթազա ֆերմենտի կողմից, որը նաև հայտնի է որպես տրիպտոֆան սինթետազ:

Eubacteria-ն, Archaebacteria-ն, Protista-ն, Fungi-ն և Plantae-ն նրա հաճախակի հյուրընկալողներն են: Այնուամենայնիվ, Animalia-ն այն չունի: Սովորաբար, այն հայտնվում է որպես 2 2 tetramer:

Ենթամիավորները կատալիզացնում են ինդոլ-3-գլիցերին ֆոսֆատի շրջելի փոխակերպումըինդոլ և գլիցերալդեհիդ-3-ֆոսֆատ (G3P) (IGP):

Պիրիդոքսալ ֆոսֆատից (PLP) կախված գործընթացում ստորաբաժանումները կատալիզացնում են ինդոլի և սերինի անդառնալի խտացումը՝ առաջացնելով տրիպտոֆան:

Ներքին հիդրոֆոբ ալիքը, որը ունի 25 անգստրոմ երկարություն և գտնվում է ֆերմենտում, յուրաքանչյուր ակտիվ տեղամաս կապում է հարակից ակտիվ տեղամասի հետ:

Սա նպաստում է սուբստրատի ալիքավորմանը, մեխանիզմ, որի միջոցով ինդոլը արտադրվում է ակտիվ վայրերում: ուղղակիորեն տարածվում է այլ ակտիվ կայքերի վրա: Տրիպտոֆան սինթազը պարունակում է ալոստերիկ զուգակցված ակտիվ տեղամասեր:

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi և Plantae հաճախ հայտնաբերվում է, որ ներառում է տրիպտոֆան սինթազ: Մարդկանց և այլ կենդանիների պակասում է այն:

Մարդկանց համար անհրաժեշտ ինը ամինաթթուներից մեկը՝ տրիպտոֆանը, քսան ստանդարտ ամինաթթուներից մեկն է: Հետևաբար, տրիպտոֆանը կարևոր է մարդու սննդակարգում:

Հայտնի է նաև, որ տրիպտոֆան սինթետազը կարող է օգտագործել ինդոլային անալոգներ, ինչպիսիք են ֆտորացված կամ մեթիլացված ինդոլները, որպես սուբստրատներ՝ տրիպտոֆանի համարժեք անալոգներ արտադրելու համար:

Pseudouridine

Հունարեն psi- տառը օգտագործվում է պսևդուրիդինը կրճատելու համար՝ նուկլեոզիդ ուրիդինի իզոմեր, որտեղ ուրացիլը միացված է ածխածնի ատոմին ածխածին-ածխածին կապով, այլ ոչ թե ազոտ-ածխածին գլիկոզիդային կապով: (Ուրացիլին այս դասավորության մեջ երբեմն անվանում են «կեղծուկացիլ»:

Ամենատարածված ՌՆԹ-նԲջջային ՌՆԹ-ի փոփոխությունը պսևդուրիդին է: ՌՆԹ-ն կարող է ենթարկվել ավելի քան 100 քիմիապես եզակի փոփոխությունների տրանսկրիպցիայի և սինթեզի ընթացքում:

Ի հավելումն չորս սովորական նուկլեոտիդների, դրանք կարող են ազդել ՌՆԹ-ի արտահայտման հետտրանսկրիպցիոն եղանակով և ունեն մի շարք գործառույթներ բջջում, ներառյալ ՌՆԹ-ի թարգմանությունը, տեղայնացումը և կայունությունը:

Սրանցից մեկը պսեւդուրիդինն է՝ ուրիդինի C5-գլիկոզիդային իզոմեր, որը C-C կապ ունի ռիբոզային շաքարի C1-ի և ուրացիլի C5-ի միջև՝ ուրիդինում առկա C1-N1 տիպիկ կապի փոխարեն:

Այն ունի լրացուցիչ պտտվող շարժունակություն և կոնֆորմացիոն ճկունություն C-C կապի պատճառով: Բացի այդ, կեղծուրիդինի N1 դիրքն ունի ջրածնային կապի լրացուցիչ դոնոր:

Պսևդուրիդինը, որը նաև կոչվում է 5-ռիբոսիլուրացիլ, կառուցվածքային ՌՆԹ-ների ծանոթ, բայց առեղծվածային բաղադրիչն է (փոխանցում, ռիբոսոմ, փոքր միջուկ (snRNA) և փոքր միջուկային): Այն վերջերս հայտնաբերվել է նաև կոդավորող ՌՆԹ-ում:

Այն առաջինն էր, որը հայտնաբերվել է, ամենատարածվածն է և կարելի է գտնել կյանքի բոլոր երեք էվոլյուցիոն ոլորտներում: Խմորիչ tRNA-ում պսևդուրիդինը կազմում է նուկլեոտիդների մոտ 4%-ը

Ջրի հետ լրացուցիչ ջրածնային կապերի ձևավորման միջոցով այս բազային փոփոխությունը կարող է կայունացնել ՌՆԹ-ն և ուժեղացնել հիմքերի կուտակումը:

The Պսևդուրիդինների քանակն աճում է օրգանիզմի բարդության հետ: Այնտեղ կա 11 պսևդուրիդինEscherichia coli-ի rRNA-ն, 30-ը խմորիչի ցիտոպլազմային rRNA-ում, մեկ փոփոխություն միտոքոնդրիումային 21S rRNA-ում և մոտավորապես 100-ը՝ մարդկանց rRNA-ում:

Ապացույց է արվել, որ պսևդուրիդինը rRNA-ի և tRNA-ի նուրբ կարգավորումները և կայունացնում է տարածաշրջանային կառուցվածքը և օգնում է պահպանել նրանց դերը mRNA վերծանման, ռիբոսոմների հավաքման, մշակման և թարգմանության մեջ:

Ապացույց է արվել, որ պսևդուրիդինը snRNA-ում բարելավում է միջերեսը pre-mRNA-ի և spliceosomal RNA-ի միջև՝ օգնելով կարգավորել զուգավորումը:

Fatty Acid Synthase

The FASN Մարդկանց գենը կոդավորում է ճարպաթթուների սինթազ (FAS) անունով ֆերմենտը: Բազմաֆերմենտային սպիտակուցը, որը կոչվում է ճարպաթթու սինթազ, կատալիզացնում է ճարպաթթուների սինթեզը:

Դա մի ամբողջ ֆերմենտային համակարգ է, ոչ միայն մեկ ֆերմենտ, որը կազմված է երկու նույնական 272 կԴա բազմաֆունկցիոնալ պոլիպեպտիդներից, որոնք սուբստրատները փոխանցում են մի ֆունկցիոնալ տիրույթից մյուսը:

Նրա հիմնական խնդիրն է NADPH-ի օգտագործումը՝ ացետիլ- և մալոնիլ-CoA-ից և մալոնիլից պալմիտատի (C16:0, երկար շղթայով հագեցած ճարպաթթու) ստեղծումը կատալիզացնելու համար: -CoA-ն վերածվում են ճարպաթթուների դեկարբոքսիլատիվ Claisen խտացման գործընթացների հաջորդականության միջոցով:

Երկարացման յուրաքանչյուր փուլից հետո կետորեդուկտազան (KR), դեհիդրատազը (DH) և էնոյլ ռեդուկտազը հաջորդաբար աշխատում են՝ նվազեցնելով բետա-կետո խումբը մինչև ամբողջովին հագեցած ածխածնային շղթան:(ER):

Երբ ճարպաթթուների շղթան մեծանում է մինչև 16 ածխածնի երկարություն, այն ազատվում է թիոէսթերազի (TE) գործողությամբ, որը կովալենտորեն կապված է ակիլ կրող սպիտակուցի (ACP) ֆոսֆոպանտետեին պրոթեզային խմբի հետ: (պալմիտաթթու):

Ցելյուլոզային սինթազա (UDP-ձևավորում)

Ցելյուլոզ առաջացնող առաջնային ֆերմենտը բջջանյութի սինթազն է (EC 2.4.1.12) իր UDP ձևավորող ձևով: Այն սովորաբար կոչվում է UDP-գլյուկոզա. (1→4) Enzymology-ի 4-D-glucosyltransferase for D-glucan:

GDP-glucose-ն օգտագործվում է հարակից ֆերմենտի կողմից, որը կոչվում է ցելյուլոզային սինթազ (GDP-): ձևավորում) (ԵՀ 2.4.1.29): Ե՛վ բակտերիաները, և՛ բույսերը ունեն ֆերմենտների այս ընտանիքի անդամներ:

Բակտերիալ անդամները կարող են նաև հայտնի լինել որպես BcsA (բակտերիալ ցելյուլոզային սինթազա) կամ CelA, մինչդեռ բույսերի անդամները սովորաբար հայտնի են որպես CesA (ցելյուլոզային սինթազա) կամ սպեկուլյատիվ CslA (ցելյուլոզային սինթազային նման) (պարզապես «ցելյուլոզա») .

CesA-ն ձեռք է բերվել բույսերի կողմից էնդոսիմբիոզի արդյունքում, որը առաջացրել է քլորոպլաստը: Գլյուկոզիլտրանսֆերազների 2-րդ ընտանիքը ներառում է այս մեկը (GT2):

Երկրի վրա կենսազանգվածի մեծ մասն արտադրվում է գլիկոզիլտրանսֆերազներ կոչվող ֆերմենտների կենսասինթեզի և հիդրոլիզի միջոցով:

Հայտնի է, որ CesA բույսի գերընտանիքը պարունակում է յոթ ենթաընտանիք, իսկ բույսերի և ջրիմուռների համակցված գերընտանիքը պարունակում է 10:

Միակ կենդանական խումբը, որն ունի այս ֆերմենտը,urochordates, որոնք այն ստացել են հորիզոնական գեների փոխանցման միջոցով ավելի քան 530 միլիոն տարի առաջ:

Ցելյուլոզային սինթազա (GDP-Forming)

Այս ֆերմենտը գլիկոզիլտրանսֆերազների հեքսոսիլտրանսֆերազային ենթաընտանիքի անդամ է: Ֆերմենտների այս դասը կոչվում է իր գիտական ​​անունով՝ GDP-glucose:1,4-beta-D-glucan 4-beta-D-glucosyltransferase:

Այլ անուններ, որոնք հաճախ օգտագործվում են ցելյուլոզային սինթազ (գուանոզին դիֆոսֆատ առաջացնող), բջջանյութի սինթետազ և գուանոզին դիֆոսֆոգլիկոզա-1,4-բետա-գլյուկան գլյուկոզիլտրանսֆերազ: Այս ֆերմենտը մասնակցում է սախարոզայի և օսլայի նյութափոխանակությանը:

Ի՞նչ է սինթետազը:

«Սինթետազ» տերմինը, որը երբեմն հայտնի է որպես «լիգազ», վերաբերում է մոտավորապես 50 ֆերմենտների դասից որևէ մեկին, որը կատալիզացնում է էներգիայի պահպանման քիմիական ռեակցիաները և միջնորդում է էներգիա սպառող քայքայման իրադարձությունների և արդյունավետության միջև: սինթետիկ գործընթացներ.

Խզելով էներգետիկ ֆոսֆատային կապը՝ նրանք առաջացնում են անհրաժեշտ էներգիա՝ կատալիզացնելու երկու մոլեկուլների միավորումը (շատ դեպքերում՝ ադենոզին տրիֆոսֆատի [ATP] միաժամանակյա փոխակերպմամբ ադենոզին դիֆոսֆատ [ADP]) .

Լիգազը, որը հայտնի է որպես ամինաթթու-ՌՆԹ լիգազ, այն է, որը կատալիզացնում է ածխածին-թթվածնային կապի ստեղծումը փոխանցող ՌՆԹ-ի և ամինաթթվի միջև:

Երբ որոշ ֆերմենտներ, ինչպիսիք են ամիդային սինթետազները և պեպտիդային սինթետազները, ակտիվ են, ածխածնի ազոտը (C-N)արտադրվում են կապեր:

Սինթետազը հայտնի է նաև որպես լիգազ

Տարբերությունը սինթետազի և սինթազայի միջև

Սինթետազը ֆերմենտ է, որը կարող է կատալիզացնել միացումը երկու խոշոր մոլեկուլներ՝ ստեղծելով նոր քիմիական կապ, սովորաբար մեծ մոլեկուլներից մեկի վրա փոքր կախազարդ քիմիական խմբի միաժամանակյա հիդրոլիզով, կամ կարող է կատալիզացնել երկու միացությունների միացումը, ինչպիսիք են C-O, C-S, C-N և այլն միացումը:

Լիգազը սովորաբար առաջացնում է հետևյալ ռեակցիան՝

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

Որտեղ կախված, փոքրիկ խմբավորումները ներկայացված են փոքրատառերով: Լիգազան կարող է վերականգնել միաշղթայի ճեղքերը, որոնք առաջանում են կրկնակի շղթա ԴՆԹ-ում վերարտադրության ժամանակ, ինչպես նաև կապում են երկու լրացուցիչ նուկլեինաթթվի բեկորներ:

Մյուս կողմից, սինթազը ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է սինթեզի գործընթացը կենսաքիմիայում: Դրանք ներառված են լիազների կատեգորիայի մեջ՝ ըստ EC համարների դասակարգման:

Անվանակարգ

Հիշեք, որ կենսաբանական նոմենկլատուրան սկզբում տարբերում էր սինթետազներից և սինթազներից: Ըստ նախնական սահմանման՝ սինթետազները օգտագործում են նուկլեոզիդային տրիֆոսֆատներ (օրինակ՝ ATP, GTP, CTP, TTP և UTP) որպես էներգիայի աղբյուր, մինչդեռ սինթազները՝ ոչ:

Այնուամենայնիվ, ըստ Կենսաքիմիական անվանացանկի համատեղ հանձնաժողովի (JCBN), «սինթազը»