Kabilang sa E.C. 6 na klase ng ligase enzymes ang mga synthase at synthetases. Nakikilahok sila sa mga sintetikong reaksyon at pinapagana ang pagsasama-sama ng dalawang molekula habang sabay na sinisira ang diphosphate link sa ATP o isa pang maihahambing na triphosphate.

Kabaligtaran sa mga synthetases, na gumagamit ng ATP bilang pinagmumulan ng enerhiya sa panahon ng synthesis. ng mga biological compound, ang synthases ay anumang ligase na nagpapagana sa synthesis ng mga biological compound nang hindi ginagamit ang ATP bilang pinagmumulan ng enerhiya.

Sa artikulong ito, malalaman mo nang eksakto ang pagkakaiba sa pagitan ng Synthase at Synthetase.

Ano ang Synthase?

Ang synthase ay isang enzyme na nagpapagana sa proseso ng synthesis sa biochemistry. Tandaan na ang biological nomenclature sa una ay nakikilala sa pagitan ng synthetases at synthases.

Alinsunod sa orihinal na kahulugan, ang mga synthetase ay gumagamit ng mga nucleoside triphosphate (gaya ng ATP, GTP, CTP, TTP, at UTP) bilang pinagmumulan ng enerhiya habang ang mga synthases ay hindi.

Gayunpaman, ayon sa Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN), ang "synthase" ay maaaring gamitin upang tumukoy sa anumang enzyme na nagpapaandar ng synthesis (hindi alintana kung ito ay gumagamit ng nucleoside triphosphates), ngunit "synthetase Ang ” ay dapat lang gamitin para tumukoy sa “ligase.”

Narito ang isang listahan ng mga halimbawa ng iba't ibang uri ng synthase:

• ATP synthase
• Citrate synthase
• Tryptophanay maaaring gamitin upang sumangguni sa anumang enzyme na nagpapagana ng synthesis (hindi alintana kung gumagamit ito ng mga nucleoside triphosphate), ngunit ang "synthetase" ay dapat lamang gamitin upang tumukoy sa "ligase."

  Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Synthase at Synthetase ay na ang Synthetase ay isang pamilya ng mga enzyme na maaaring bumuo ng mga bono sa pagitan ng mga molekula, samantalang ang Synthase ay isang enzyme.

  Synthase	Synthetase
  Naka-catalyze ng synthetic na proseso nang walang ATP	Nangangailangan ng ATP
  Nasa ilalim ng vase o transferase classification	Nasa ilalim ng klasipikasyon ng ligase
  hal. HMG-COA synthase, ATP synthase	hal. Succiny1-COA synthetase, Glutamine synthetase

  Synthase vs Synthetase Talahanayan ng Paghahambing

  Panoorin ang Video na Ito Para Malaman Tungkol sa synthase vs synthetase

  Konklusyon

  • Hindi kailangan ng mga synthetase ang mga NTP para gumana dahil nag-catalyze sila ng mga sintetikong proseso na nangangailangan ng hydrolysis ng mga nucleoside triphosphate (hindi lang ATP).
  • Ang International Union of Binago ng Nomenclature Committee ng Biochemistry ang kahulugan ng synthase noong 1980s upang masakop ang lahat ng sintetikong enzyme, gumamit man sila ng mga NTP o hindi, at ang synthetase ay naging magkasingkahulugan ng ligase.
  • Ang ligase ay isang enzyme na nagsasama-sama ng dalawang mas maliliit na molekula sa pamamagitan ng paggamit ng enerhiya mula sa NTP hydrolysis (karaniwan ay sa pamamagitan ng condensationreaksyon).
  synthase
• Pseudouridine synthase
• Fatty acid synthase
• Cellulose synthase (UDP-forming)
• Cellulose synthase (GDP-forming)

ATP Synthase

Ang adenosine diphosphate (ADP) at inorganic phosphate ay ginagamit upang lumikha ng energy storage molecule na adenosine triphosphate (ATP) ng isang protina na tinatawag na ATP synthase (Pi).

Ito ay ikinategorya bilang isang ligase dahil binabago nito ang ADP sa pamamagitan ng pagbuo ng isang P-O link (phosphodiester bond). Isang molecular device na tinatawag na ATP synthase.

Energy-wise, ang paggawa ng ATP mula sa ADP at Pi ay hindi kanais-nais, at ang proseso ay karaniwang napupunta sa ibang paraan.

Ang gradient ng konsentrasyon ng proton (H+) sa inner mitochondrial membrane sa mga eukaryotes o ang plasma membrane sa bacteria ay nagtutulak sa reaksyong ito pasulong sa pamamagitan ng pagsasama ng ATP synthesis sa panahon ng cellular respiration sa gradient.

Sa mga halaman, ang ATP synthase ay gumagamit ng proton gradient na nabuo sa thylakoid lumen sa kabuuan ng thylakoid membrane at papunta sa chloroplast stroma upang makagawa ng ATP sa panahon ng photosynthesis.

Para sa isang ATPase, ang eukaryotic ATP synthases ay F -ATPases na gumagana "sa kabaligtaran." Ang ganitong uri ay pangunahing tinalakay sa artikulong ito. Ang mga subunit ng FO at F1 ng isang F-ATPase ay may rotational motor na mekanismo na nagbibigay-daan sa ATP synthesis.

May iba't ibang uri ng Synthase

Citrate Synthase

Halos lahat ng buhay na selula ay naglalaman ng enzyme citrate synthase,na nagsisilbing pacemaker sa unang hakbang ng citric acid cycle at itinalagang E.C. 2.3.3.1 (dating 4.1.3.7). (o Krebs cycle).

Matatagpuan ang Citrate synthase sa mitochondrial matrix ng mga eukaryotic cell, bagaman ang nuclear DNA, hindi mitochondrial DNA, ang nag-encode nito.

Ginawa ito sa cytoplasm ng mga cytoplasmic ribosome at pagkatapos ay inilipat sa mitochondrial matrix.

Ang isang tipikal na quantitative enzyme marker para sa pagkakaroon ng intact mitochondria ay citrate synthase. Ang pinakamataas na aktibidad ng citrate synthase ay nagpapakita kung gaano karaming mitochondria ang nasa skeletal muscle.

Ang high-intensity interval training ay may potensyal na pataasin ang maximum na aktibidad nang higit sa alinman sa endurance training o high-intensity interval training.

Acetyl coenzyme A ay may dalawang carbon acetate residue at isang molekula ng apat -carbon oxaloacetate condenses upang makabuo ng anim na carbon citrate, na ginawa ng condensation reaction na catalyze ng citrate synthase.

Tryptophan Synthase

Ang huling dalawang hakbang sa paggawa ng tryptophan ay na na-catalyze ng enzyme na tryptophan synthase, na kilala rin bilang tryptophan synthetase.

Ang Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi, at Plantae ay madalas na nagho-host nito. Gayunpaman, wala ito sa Animalia. Karaniwan, lumilitaw ito bilang isang 2 2 tetramer.

Ang mga subunit ay nag-catalyze sa nababaligtad na conversion ng indole-3-glycerol phosphate saindole at glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) (IGP).

Sa prosesong nakadepende sa pyridoxal phosphate (PLP), ang mga subunit ay nag-catalyze sa hindi maibabalik na condensation ng indole at serine upang makabuo ng tryptophan.

Isang panloob na hydrophobic channel na 25 angstrom ang haba at matatagpuan sa enzyme ang nagkokonekta sa bawat aktibong site sa katabing aktibong site.

Ito ay nagtataguyod ng substrate channeling, isang mekanismo kung saan ang indole ay gumagawa sa mga aktibong site. direktang kumakalat sa ibang mga aktibong site. Ang tryptophan synthase ay naglalaman ng allosterically coupled active sites.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi, at Plantae ay madalas na natuklasan na may kasamang tryptophan synthase. Ang mga tao at iba pang mga hayop ay kulang nito.

Isa sa siyam na kinakailangang amino acid para sa mga tao, ang tryptophan ay isa sa dalawampung karaniwang amino acid. Kaya't mahalaga ang tryptophan sa pagkain ng tao.

Alam din na ang tryptophan synthetase ay maaaring gumamit ng indole analogs, gaya ng fluorinated o methylated indoles, bilang mga substrate para makagawa ng katumbas na tryptophan analogs.

Pseudouridine

Ang letrang Griyego na psi- ay ginagamit upang paikliin ang pseudouridine, isang isomer ng nucleoside uridine kung saan ang uracil ay pinagdugtong sa carbon atom sa pamamagitan ng isang carbon-carbon link sa halip na isang nitrogen-carbon glycosidic na koneksyon. (Ang Uracil ay paminsan-minsang tinutukoy bilang "pseudouracil" sa kaayusan na ito.)

Ang pinakalaganap na RNAAng pagbabago sa cellular RNA ay pseudouridine. Maaaring sumailalim ang RNA sa mahigit 100 kakaibang pagbabago sa kemikal sa panahon ng transkripsyon at synthesis.

Bilang karagdagan sa apat na conventional nucleotides, ang mga ito ay maaaring makaapekto sa RNA expression pagkatapos ng transkripsyon at may ilang function sa cell, kabilang ang RNA translation, localization, at stability.

Isa sa mga ito ay pseudouridine, isang C5-glycoside isomer ng uridine na may C-C bond sa pagitan ng C1 ng ribose sugar at ng C5 ng uracil bilang kapalit ng tipikal na C1-N1 bond na nasa uridine.

Mayroon itong karagdagang rotational mobility at conformational flexibility dahil sa C-C bond. Bilang karagdagan, ang posisyon ng N1 ng pseudouridine ay nagtataglay ng karagdagang hydrogen bond donor.

Ang pseudouridine, na tinatawag ding 5-ribosyluracil, ay isang pamilyar ngunit misteryosong bahagi ng mga istrukturang RNA (paglipat, ribosomal, maliit na nuklear (snRNA), at maliit na nucleolar). Kamakailan ay natagpuan din ito sa coding RNA.

Ito ang unang natukoy, ang pinakakaraniwan, at makikita sa lahat ng tatlong ebolusyonaryong domain ng buhay. Sa yeast tRNA, ang pseudouridine ay gumagawa ng humigit-kumulang 4% ng mga nucleotide

Sa pamamagitan ng pagbuo ng karagdagang mga hydrogen bond na may tubig, ang base alteration na ito ay nakakapagpatatag ng RNA at nagpapahusay sa base-stacking.

Ang ang bilang ng mga pseudouridine ay lumalaki sa pagiging kumplikado ng isang organismo. Mayroong 11 pseudouridinesang rRNA ng Escherichia coli, 30 sa cytoplasmic rRNA ng yeast, isang pagbabago sa mitochondrial 21S rRNA, at humigit-kumulang 100 sa rRNA ng mga tao.

Naipakita na ang pseudouridine sa rRNA at tRNA ay mga fine-tunes. at pinapatatag ang istruktura ng rehiyon at tumutulong sa pagpapanatili ng kanilang mga tungkulin sa pag-decode ng mRNA, pagpupulong ng ribosome, pagproseso, at pagsasalin.

Ipinakita na ang pseudouridine sa snRNA ay nagpapabuti sa interface sa pagitan ng pre-mRNA at ng spliceosomal RNA upang tumulong sa pag-regulate ng splicing.

Fatty Acid Synthase

Ang FASN Ang gene sa mga tao ay nag-encode ng enzyme na kilala bilang fatty acid synthase (FAS). Ang isang multi-enzyme na protina na tinatawag na fatty acid synthase ay nag-catalyze sa synthesis ng mga fatty acid.

Ito ay isang buong enzymatic system, hindi lamang isang enzyme, na binubuo ng dalawang magkaparehong 272 kDa multifunctional polypeptides na naglilipat ng mga substrate mula sa isang functional domain patungo sa susunod.

Ang pangunahing gawain nito ay ang paggamit ng NADPH para gawing catalyze ang paglikha ng palmitate (C16:0, isang long-chain saturated fatty acid) mula sa acetyl- at malonyl-CoA

Acetyl-CoA at malonyl Ang -CoA ay na-convert sa mga fatty acid sa pamamagitan ng isang sequence ng decarboxylative Claisen condensation na proseso.

Kasunod ng bawat pag-ikot ng pagpahaba, isang ketoreductase (KR), dehydratase (DH), at enoyl reductase ay gumagana nang sunud-sunod upang bawasan ang beta keto group sa ganap na saturated carbon chain(ER).

Kapag ang fatty acid chain ay lumaki sa haba na 16 carbons, ito ay inilalabas sa pamamagitan ng pagkilos ng isang thioesterase (TE), na covalently na konektado sa phosphopantetheine prosthetic group ng isang acyl carrier protein (ACP) (palmitic acid).

Cellulose Synthase (UDP-Forming)

Ang pangunahing enzyme na responsable sa paggawa ng cellulose ay cellulose synthase (EC 2.4.1.12) sa anyo nitong bumubuo ng UDP. Ito ay karaniwang tinutukoy bilang UDP-glucose: (1→4) Enzymology's 4-D-glucosyltransferase para sa D-glucan.

GDP-glucose ay ginagamit ng isang kaugnay na enzyme na tinatawag na cellulose synthase (GDP- bumubuo) (EC 2.4.1.29). Ang parehong bakterya at halaman ay may mga miyembro ng pamilyang ito ng mga enzyme.

Maaari ding kilalanin ang mga bacterial member bilang BcsA (bacterial cellulose synthase) o CelA, habang ang mga miyembro ng halaman ay karaniwang kilala bilang CesA (cellulose synthase) o ang speculative CslA (cellulose synthase-like) (simpleng “cellulose”) .

Ang CesA ay nakuha ng mga halaman bilang resulta ng endosymbiosis na nagbunga ng chloroplast. Kasama sa pamilya 2 ng glucosyltransferases ang isang ito (GT2).

Ang karamihan ng biomass sa Earth ay ginawa sa pamamagitan ng biosynthesis at hydrolysis ng mga enzyme na tinatawag na glycosyltransferases.

Ang planta na CesA superfamily ay kilala na naglalaman ng pitong subfamilies, at ang pinagsamang plant-algal superfamily ay naglalaman ng 10.

Ang tanging pangkat ng hayop na nagtataglay ng enzyme na ito ay angurochordates, na nakakuha nito sa pamamagitan ng horizontal gene transfer mahigit 530 milyong taon na ang nakalilipas.

Cellulose Synthase (GDP-Forming)

Ang enzyme na ito ay miyembro ng hexosyltransferase subfamily ng glycosyltransferases. Ang klase ng enzyme na ito ay tinutukoy ng siyentipikong pangalan nito, GDP-glucose:1,4-beta-D-glucan 4-beta-D-glucosyltransferase.

Ang iba pang mga pangalan na madalas gamitin ay cellulose synthase (guanosine diphosphate-forming), cellulose synthetase, at guanosine diphosphoglucose-1,4-beta-glucan glucosyltransferase. Ang enzyme na ito ay nakikilahok sa metabolismo ng sucrose at starch.

Ano ang Synthetase?

Ang terminong "synthetase," kung minsan ay kilala bilang "ligase," ay tumutukoy sa alinman sa isang klase ng humigit-kumulang 50 enzymes na nagpapagana ng mga kemikal na nagtitipid ng enerhiya na mga reaksyon at namamagitan sa pagitan ng mga kaganapan sa pagkasira na umuubos ng enerhiya at produktibo. mga sintetikong proseso.

Sa pamamagitan ng paghahati ng isang masiglang phosphate bond, nabubuo nila ang kinakailangang enerhiya upang ma-catalyze ang pagsasama-sama ng dalawang molekula (sa maraming kaso, sa pamamagitan ng sabay-sabay na conversion ng adenosine triphosphate [ATP] sa adenosine diphosphate [ADP]) .

Ang ligase na kilala bilang isang amino acid-RNA ligase ay isa na nag-catalyze sa paglikha ng isang carbon-oxygen bond sa pagitan ng isang transfer RNA at isang amino acid.

Kapag aktibo ang ilang partikular na enzyme, gaya ng amide synthetases, at peptide synthetases, carbon-nitrogen (C-N)nabubuo ang mga bono.

Ang Synthetase ay kilala rin bilang Ligase

Pagkakaiba sa pagitan ng Synthetase at Synthase

Ang synthetase ay isang enzyme na maaaring mag-catalyze sa pagsasama ng dalawang malalaking molekula sa pamamagitan ng paglikha ng isang bagong chemical bond, karaniwang may sabay-sabay na hydrolysis ng isang maliit na pendant na grupo ng kemikal sa isa sa mas malalaking molekula, o maaari nitong gawing catalyze ang pag-uugnay ng dalawang compound, tulad ng pagsali ng C-O, C-S, C-N, atbp.

Karaniwang nagiging sanhi ng ligase ang sumusunod na reaksyon:

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

Kung saan ang umaasa, maliliit na pagpapangkat ay kinakatawan ng maliliit na titik. Maaaring ayusin ng ligase ang mga single-strand break na nabubuo sa double-stranded na DNA sa panahon ng replikasyon pati na rin ang pag-uugnay ng dalawang komplementaryong fragment ng nucleic acid.

Sa kabilang banda, ang synthase ay isang enzyme na nagpapagana sa proseso ng synthesis sa biochemistry. Kasama ang mga ito sa kategorya ng mga lyases ayon sa pagkakategorya ng EC number.

Nomenclature

Tandaan na ang biological nomenclature sa una ay nakikilala sa pagitan ng synthetases at synthases. Alinsunod sa orihinal na kahulugan, ang mga synthetases ay gumagamit ng mga nucleoside triphosphate (tulad ng ATP, GTP, CTP, TTP, at UTP) bilang isang mapagkukunan ng enerhiya habang ang mga synthases ay hindi.

Gayunpaman, ayon sa Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN), “synthase”