E.C. 6 ya vimeng'enya vya ligase ni pamoja na synthasi na synthetasi. Zinashiriki katika miitikio ya sintetiki na kuchochea uchanganyaji wa molekuli mbili huku kwa wakati mmoja zikivunja kiungo cha diphosphate katika ATP au trifosfati nyingine inayolingana.

Kinyume na sinteta, ambazo hutumia ATP kama chanzo cha nishati wakati wa usanisi. ya misombo ya kibiolojia, synthasi ni ligasi zozote zinazochochea usanisi wa misombo ya kibiolojia bila kutumia ATP kama chanzo cha nishati.

Katika makala haya, utafahamu tofauti hasa kati ya Synthase na Synthetase.

Synthase ni Nini?

Sinthasi ni kimeng'enya ambacho huchochea mchakato wa usanisi katika biokemia. Kumbuka kwamba nomenclature ya kibayolojia hapo awali ilitofautisha kati ya synthetasi na synthasi.

Kulingana na ufafanuzi asilia, sinteta hutumia nucleoside trifosfati (kama vile ATP, GTP, CTP, TTP, na UTP) kama chanzo cha nishati huku synthasi haifanyi hivyo.

Hata hivyo, kulingana na Tume ya Pamoja ya Nomenclature ya Biokemikali (JCBN), "synthase" inaweza kutumika kurejelea kimeng'enya chochote kinachochochea usanisi (bila kujali kama kinatumia nucleoside trifosfati), lakini "synthetase". ” inapaswa kutumika tu kurejelea “ligase.”

Hapa kuna orodha ya mifano ya aina tofauti za synthase:

• ATP synthase
• Citrate synthase
• Tryptophaninaweza kutumika kurejelea kimeng'enya chochote kinachochochea usanisi (bila kujali kama kinatumia nucleoside trifosfati), lakini "synthetase" inapaswa kutumika tu kurejelea "ligase."

  Tofauti ya msingi kati ya Synthase na Synthetase ni kwamba Synthetase ni familia ya vimeng'enya vinavyoweza kuzalisha vifungo kati ya molekuli, ambapo Synthase ni kimeng'enya.

  Synthase	Synthetase
  Huchochea mchakato wa sintetiki bila ATP	Inahitaji ATP
  Huja chini ya uainishaji wa vase au uhamishaji 18>	Inakuja chini ya uainishaji wa ligase
  k.m. HMG-COA synthase, ATP synthase	k.m. Succiny1-COA synthetase, Glutamine synthetase

  Synthase vs Synthetase Comparison table

  Tazama Video Hii Kujua Kuhusu synthase vs synthetase

  Hitimisho

  • Sintheta hazihitaji NTP kufanya kazi kwa vile zilichochea michakato ya sintetiki iliyohitaji hidrolisisi ya nucleoside trifosfati (si ATP tu).
  • Umoja wa Kimataifa wa Kamati ya Majina ya Bayokemia ilibadilisha ufafanuzi wa synthase katika miaka ya 1980 ili kujumuisha vimeng'enya vyote vya sintetiki, iwe vilitumia NTP au la, na synthetase ikawa sawa na ligase.
  • Ligase ni kimeng'enya ambacho huunganisha molekuli mbili ndogo pamoja kwa kutumia nishati kutoka kwa hidrolisisi ya NTP (kawaida kupitia ufupishajimajibu).
  synthase
• Pseudouridine synthase
• Fatty acid synthase
• Cellulose synthase (UDP-forming)
• Selulosi synthase (GDP-forming)

ATP Synthase

Adenosine diphosphate (ADP) na fosfati isokaboni hutumika kuunda molekuli ya hifadhi ya nishati ya adenosine trifosfati (ATP) na protini iitwayo ATP synthase (Pi).

Imeainishwa kama ligase kwa vile inarekebisha ADP kwa kuunda kiungo cha P-O (bondi ya phosphodiester). Kifaa cha molekuli kinachoitwa ATP synthase.

Kwa kuzingatia nishati, utayarishaji wa ATP kutoka kwa ADP na Pi haufai, na kwa kawaida mchakato huo unaweza kwenda kinyume.

Kiwango cha mkusanyiko wa protoni (H+) kwenye utando wa ndani wa mitochondrial katika yukariyoti au utando wa plasma katika bakteria husukuma mbele majibu haya kwa kuunganisha usanisi wa ATP wakati wa kupumua kwa seli kwenye upinde rangi.

Kwenye mimea, synthase ya ATP hutumia gradient ya protoni iliyoundwa katika lumen ya thylakoid kwenye membrane ya thylakoid na ndani ya stroma ya kloroplast kutoa ATP wakati wa usanisinuru.

Kwa ATPase, synthasi za ATP za yukariyoti ni F. -ATPases zinazofanya kazi "nyuma." Aina hii inajadiliwa kimsingi katika nakala hii. Vitengo vidogo vya FO na F1 vya F-ATPase vina utaratibu wa motor unaozunguka unaowezesha usanisi wa ATP.

Kuna aina tofauti za Synthase

Citrate Synthase

1>Takriban chembe hai zote zina kimeng'enya cha citrate synthase,ambayo hutumika kama kisaidia moyo katika hatua ya kwanza ya mzunguko wa asidi ya citric na imeteuliwa E.C. 2.3.3.1 (hapo awali 4.1.3.7). (au mzunguko wa Krebs).

Sinthasi ya citrate iko katika tumbo la mitochondrial ya seli za yukariyoti, ingawa DNA ya nyuklia, si DNA ya mitochondrial, huisimba.

Huundwa katika saitoplazimu kwa ribosomu za saitoplazimu na kisha kuhamishwa hadi kwenye tumbo la mitochondrial.

Kiashirio cha kawaida cha kimeng'enya cha kuwepo kwa mitochondria isiyobadilika ni sintasi ya sitrati. Shughuli ya kilele cha synthase ya Citrate inaonyesha ni mitochondria ngapi iko kwenye misuli ya mifupa.

Mafunzo ya muda wa mkazo wa juu yana uwezo wa kuinua kiwango cha juu cha shughuli kuliko mafunzo ya uvumilivu au mafunzo ya muda wa mkazo wa juu.

Asetili coenzyme A ina mabaki ya acetate ya kaboni mbili na molekuli ya nne. -carbon oxaloacetate hugandana kutoa sitrati ya kaboni sita, ambayo hutolewa na mmenyuko wa ufupishaji unaochochewa na sintase ya citrate.

Tryptophan Synthase

Hatua mbili za mwisho katika utengenezaji wa tryptophan ni iliyochochewa na kimeng'enya cha tryptophan synthase, pia inajulikana kama tryptophan synthetase.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi, na Plantae huwa mwenyeji wake mara kwa mara. Walakini, Animalia hana. Kwa kawaida, inaonekana kama 2 2 tetramer.

Vitengo vidogo huchochea ubadilishaji wa indole-3-glycerol phosphate kuwaindole na glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) (IGP).

Katika mchakato tegemezi wa pyridoxal fosfati (PLP), vitengo vidogo huchochea ufinyuaji usioweza kutenduliwa wa indole na serine kuzalisha tryptophan.

Chaneli ya ndani ya haidrofobu yenye urefu wa angstromu 25 na iliyoko kwenye kimeng'enya huunganisha kila tovuti inayotumika kwenye tovuti inayotumika iliyo karibu.

Hii inakuza uelekezaji wa substrate, utaratibu ambao indole huzalishwa kwenye tovuti zinazotumika. inaenea moja kwa moja kwa tovuti zingine zinazotumika. Tryptophan synthase ina tovuti zilizounganishwa kwa allosterically.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi, na Plantae hugunduliwa mara kwa mara kujumuisha tryptophan synthase. Wanadamu na wanyama wengine hawana.

Moja ya asidi tisa muhimu za amino kwa binadamu, tryptophan ni mojawapo ya asidi ishirini za kawaida za amino. Kwa hivyo tryptophan ni muhimu kwa lishe ya binadamu.

Inajulikana pia kuwa tryptophan synthetase inaweza kutumia analogi za indole, kama vile indoles zenye florini au methylated, kama substrates ili kutoa analogi sawa za tryptophan.

Pseudouridine

Herufi ya Kigiriki psi- hutumika kufupisha pseudouridine, isomera ya uridine ya nucleoside ambapo uracil huunganishwa na atomi ya kaboni kwa kiungo cha kaboni-kaboni badala ya muunganisho wa nitrojeni-kaboni glycosidic. (Uracil mara kwa mara hujulikana kama "pseudouracil" katika mpangilio huu.)

RNA iliyoenea zaidimabadiliko katika RNA ya seli ni pseudouridine. RNA inaweza kufanyiwa mabadiliko zaidi ya 100 ya kipekee ya kemikali wakati wa unakili na usanisi.

Mbali na nyukleotidi nne za kawaida, hizi zinaweza kuathiri usemi wa RNA baada ya kunukuu na kuwa na idadi ya utendaji katika kisanduku, ikijumuisha tafsiri ya RNA, ujanibishaji na uthabiti.

Mojawapo ya hizi ni pseudouridine, isomeri ya C5-glycoside ya uridine iliyo na dhamana ya C-C kati ya C1 ya sukari ya ribose na C5 ya uracil badala ya bondi ya kawaida ya C1-N1 iliyopo kwenye mkojo.

Ina uhamaji wa ziada wa mzunguko na unyumbulifu wa kufanana kwa sababu ya dhamana ya C-C. Kwa kuongeza, nafasi ya N1 ya pseudouridine ina mtoaji wa ziada wa dhamana ya hidrojeni.

Pseudouridine, pia huitwa 5-ribosyluracil, ni sehemu inayojulikana lakini ya ajabu ya RNA za miundo (uhamisho, ribosomal, nyuklia ndogo (snRNA), na nucleolar ndogo). Ilipatikana hivi majuzi katika kuweka coding RNA pia.

Ilikuwa ya kwanza kutambuliwa, ndiyo iliyoenea zaidi, na inaweza kupatikana katika nyanja zote tatu za maisha. Katika tRNA ya chachu, pseudouridine hutengeneza takriban 4% ya nyukleotidi

Kupitia uundaji wa vifungo vya ziada vya hidrojeni na maji, mabadiliko haya ya msingi yanaweza kuleta utulivu wa RNA na kuimarisha uwekaji msingi.

The idadi ya pseudouridines hukua na utata wa kiumbe. Kuna pseudouridines 11 ndanirRNA ya Escherichia coli, 30 katika rRNA ya cytoplasmic ya chachu, badiliko moja katika 21S rRNA ya mitochondrial, na takriban 100 katika rRNA ya binadamu.

Imethibitishwa kuwa pseudouridine katika rRNA fine-tune-tune. na kuleta utulivu wa muundo wa kikanda na usaidizi katika udumishaji wa majukumu yao katika kusimbua mRNA, kuunganisha ribosomu, kuchakata na kutafsiri.

Imethibitishwa kuwa pseudouridine katika snRNA inaboresha kiolesura kati ya pre-mRNA na spliceosomal RNA ili kusaidia kudhibiti uunganishaji.

Mafuta ya Asidi Synthase

FASN jeni katika binadamu husimba kimeng'enya kinachojulikana kama fatty acid synthase (FAS). Protini yenye enzyme nyingi inayoitwa synthase ya asidi ya mafuta huchochea usanisi wa asidi ya mafuta.

Ni mfumo mzima wa enzymatic, si kimeng'enya kimoja tu, kinachoundwa na polipeptidi mbili zinazofanana za 272 kDa ambazo huhamisha substrates kutoka kikoa kimoja cha utendaji hadi kingine.

Kazi yake kuu ni kutumia NADPH ili kuchochea uundaji wa palmitate (C16:0, asidi ya mafuta iliyojaa kwa mnyororo mrefu) kutoka kwa asetili- na malonyl-CoA

Asetili-CoA na malonyl -CoA hubadilishwa kuwa asidi ya mafuta kupitia mlolongo wa michakato ya decarboxylative Claisen condensation.

Kufuatia kila mzunguko wa kurefusha, ketoreductase (KR), dehydratase (DH), na enoyl reductase hufanya kazi kwa mfuatano ili kupunguza kundi la beta keto hadi kwenye msururu wa kaboni iliyojaa kabisa.(ER).

Wakati msururu wa asidi ya mafuta umekua hadi urefu wa kaboni 16, hutolewa kwa kitendo cha thioesterase (TE), ambayo imeunganishwa kwa ushirikiano na kikundi bandia cha phosphopantetheine cha protini ya carrier ya acyl (ACP) (asidi ya palmitic).

Selulosi Synthase (Inayotengeneza UDP)

Enzyme ya msingi inayohusika na kuzalisha selulosi ni synthase ya selulosi (EC 2.4.1.12) katika umbo lake la kuunda UDP. Kwa ujumla inajulikana kama UDP-glucose: (1→4) Enzymology 4-D-glucosyltransferase kwa D-glucan.

Glucose ya GDP inatumiwa na kimeng'enya kinachohusiana kiitwacho cellulose synthase (GDP- kutengeneza) (EC 2.4.1.29). Bakteria na mimea zote zina wanachama wa familia hii ya enzymes.

Wanachama wa bakteria wanaweza pia kujulikana kama BcsA (selulosi synthase ya bakteria) au CelA, wakati washiriki wa mimea kwa kawaida hujulikana kama CesA (selulosi synthase) au CslA ya kubahatisha (selulosi-kama-selulosi) (kwa kifupi "cellulose") .

CesA ilinunuliwa na mimea kama matokeo ya endosymbiosis ambayo ilizaa kloroplast. Familia ya 2 kati ya glucosyltransferases ni pamoja na hii (GT2).

Njia nyingi duniani huzalishwa kupitia biosynthesis na hidrolisisi na vimeng'enya viitwavyo glycosyltransferases.

Mmea wa CesA unajulikana kuwa na familia ndogo saba, na familia kuu iliyojumuishwa ya mimea-algal ina 10.

Kikundi pekee cha wanyama ambacho kina kimeng'enya hiki niurochordates, ambao waliipata kupitia uhamisho wa jeni mlalo zaidi ya miaka milioni 530 iliyopita.

Selulosi Synthase (Inayotengeneza Pato la Taifa)

Enzyme hii ni mwanachama wa jamii ndogo ya hexosyltransferase ya glycosyltransferases. Darasa hili la kimeng'enya linarejelewa kwa jina lake la kisayansi, GDP-glucose:1,4-beta-D-glucan 4-beta-D-glucosyltransferase.

Majina mengine ambayo hutumiwa mara kwa mara ni selulosi synthase (guanosine diphosphate-forming), selulosi synthetase, na guanosine diphosphoglucose-1,4-beta-glucan glucosyltransferase. Kimeng'enya hiki huchukua ushiriki katika kimetaboliki ya sucrose na wanga.

Synthetase ni Nini?

Neno "synthetase," ambayo wakati mwingine hujulikana kama "ligase," hurejelea aina yoyote ya takriban vimeng'enya 50 ambavyo huchochea athari za kuhifadhi nishati ya kemikali na kupatanisha kati ya matukio ya uvunjaji wa matumizi ya nishati na tija. michakato ya syntetisk.

Kwa kutenganisha bondi ya fosfati yenye nguvu, hutoa nishati inayohitajika ili kuchochea uchanganyaji wa molekuli mbili (mara nyingi, kwa ubadilishaji wa wakati mmoja wa adenosine trifosfati [ATP] hadi adenosine diphosphate [ADP]) .

Ligase inayojulikana kama amino acid-RNA ligase ni ile inayochochea uundaji wa dhamana ya kaboni-oksijeni kati ya uhamisho wa RNA na asidi ya amino.

Wakati vimeng'enya fulani, kama vile synthetasi za amide, na sinteta za peptidi, vinapofanya kazi, kaboni-nitrojeni (C-N)vifungo huzalishwa.

Sinthetase pia inajulikana kama Ligase

Tofauti Kati ya Synthetase na Synthase

Sintetasi ni kimeng'enya kinachoweza kuchochea muunganisho wa molekuli mbili kubwa kwa kuunda dhamana mpya ya kemikali, kwa kawaida na hidrolisisi ya wakati mmoja ya kikundi kidogo cha kemikali kwenye moja ya molekuli kubwa, au inaweza kuchochea uunganisho wa misombo miwili, kama vile kuunganishwa kwa C-O, C-S, C-N, n.k.

Ligase kwa kawaida husababisha athari ifuatayo kutokea:

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

Ambapo vikundi tegemezi, vidogo vinawakilishwa na herufi ndogo. Ligase inaweza kurekebisha sehemu za kukatika kwa uzi mmoja ambao hukua katika DNA yenye nyuzi-mbili wakati wa urudufishaji na pia kuunganisha vipande viwili vya asidi ya nukleiki inayosaidia.

Kwa upande mwingine, synthase ni kimeng'enya ambacho huchochea mchakato wa usanisi katika biokemia. Zimejumuishwa katika kategoria ya lyasi kulingana na uainishaji wa nambari za EC.

Nomenclature

Kumbuka kwamba nomenclature ya kibayolojia hapo awali ilitofautisha kati ya synthetasi na synthase. Kwa mujibu wa ufafanuzi asilia, sinteta hutumia nucleoside trifosfati (kama vile ATP, GTP, CTP, TTP, na UTP) kama chanzo cha nishati huku synthasi haifanyi hivyo.

Hata hivyo, kulingana na Tume ya Pamoja ya Majina ya Kemikali ya Kibiolojia (JCBN), "synthase"