E.C. 6 ligaz enzimleri sınıfı sentazları ve sentetazları içerir. Sentetik reaksiyonlara katılırlar ve iki molekülün birleşmesini katalize ederken aynı zamanda ATP'deki difosfat bağlantısını veya başka bir karşılaştırılabilir trifosfatı kırarlar.

Biyolojik bileşiklerin sentezi sırasında enerji kaynağı olarak ATP kullanan sentetazların aksine sentazlar, enerji kaynağı olarak ATP kullanmadan biyolojik bileşiklerin sentezini katalize eden herhangi bir ligazdır.

Bu makalede, Sentaz ve Sentetaz arasındaki farkı tam olarak öğreneceksiniz.

Sentaz Nedir?

Bir sentaz, biyokimyada sentez sürecini katalize eden bir enzimdir. Biyolojik isimlendirmenin başlangıçta sentetazlar ve sentazlar arasında ayrım yaptığını unutmayın.

Orijinal tanıma uygun olarak, sentetazlar enerji kaynağı olarak nükleozit trifosfatları (ATP, GTP, CTP, TTP ve UTP gibi) kullanırken sentetazlar kullanmaz.

Bununla birlikte, Biyokimyasal Adlandırma Ortak Komisyonu'na (JCBN) göre, "sentaz" sentezi katalize eden herhangi bir enzimi ifade etmek için kullanılabilir (nükleozit trifosfatları kullanıp kullanmadığına bakılmaksızın), ancak "sentetaz" yalnızca "ligaz "ı ifade etmek için kullanılmalıdır.

İşte farklı sentaz türlerinin örneklerinin bir listesi:

• ATP sentaz
• Sitrat sentaz
• Triptofan sentaz
• Psödouridin sentaz
• Yağ asidi sentaz
• Selüloz sentaz (UDP oluşturan)
• Selüloz sentaz (GDP oluşturan)

ATP Sentaz

Adenozin difosfat (ADP) ve inorganik fosfat, ATP sentaz (Pi) adı verilen bir protein tarafından enerji depolama molekülü adenozin trifosfat (ATP) oluşturmak için kullanılır.

Bir P-O bağı (fosfodiester bağı) oluşturarak ADP'yi modifiye ettiği için bir ligaz olarak kategorize edilir. ATP sentaz adı verilen moleküler bir cihaz.

Enerji açısından, ADP ve Pi'den ATP üretimi istenmeyen bir durumdur ve süreç tipik olarak diğer yöne doğru ilerler.

Ökaryotlarda iç mitokondriyal membran veya bakterilerde plazma membranı boyunca bir proton (H+) konsantrasyon gradyanı, hücresel solunum sırasında ATP sentezini gradyana bağlayarak bu reaksiyonu ilerletir.

Bitkilerde ATP sentaz, fotosentez sırasında ATP üretmek için tilakoid membran boyunca ve kloroplast stromasına doğru tilakoid lümeninde oluşan bir proton gradyanı kullanır.

Bir ATPaz için, ökaryotik ATP sentazlar "tersine" çalışan F-ATPazlardır. Bir F-ATPazın FO ve F1 alt birimleri, ATP sentezini sağlayan bir rotasyonel motor mekanizmasına sahiptir.

Farklı Sentaz türleri vardır

Sitrat Sentaz

Neredeyse tüm canlı hücreler, sitrik asit döngüsünün ilk adımında bir pacemaker görevi gören ve E.C. 2.3.3.1 (önceden 4.1.3.7) (veya Krebs döngüsü) olarak adlandırılan sitrat sentaz enzimini içerir.

Sitrat sentaz ökaryotik hücrelerin mitokondriyal matriksinde bulunur, ancak mitokondriyal DNA değil nükleer DNA onu kodlar.

Sitoplazmik ribozomlar tarafından sitoplazmada oluşturulur ve daha sonra mitokondriyal matrise taşınır.

Sağlam mitokondrilerin varlığı için tipik bir kantitatif enzim belirteci sitrat sentazdır. Sitrat sentazın pik aktivitesi iskelet kasında kaç mitokondri bulunduğunu ortaya koyar.

Yüksek yoğunluklu aralıklı antrenman, maksimum aktiviteyi hem dayanıklılık antrenmanından hem de yüksek yoğunluklu aralıklı antrenmandan daha fazla artırma potansiyeline sahiptir.

Asetil koenzim A, iki karbonlu asetat kalıntısına sahiptir ve dört karbonlu oksaloasetat molekülü, sitrat sentaz tarafından katalize edilen yoğunlaşma reaksiyonu ile üretilen altı karbonlu sitrat oluşturmak için yoğunlaşır.

Triptofan Sentaz

Triptofan üretimindeki son iki adım, triptofan sentetaz olarak da bilinen triptofan sentaz enzimi tarafından katalize edilir.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi ve Plantae sıklıkla konakçılarıdır. Ancak Animalia'da bulunmaz. Genellikle, 2 2 tetramer olarak görünür.

Alt birimler indol-3-gliserol fosfatın indol ve gliseraldehit-3-fosfata (G3P) (IGP) tersinir dönüşümünü katalize eder.

Piridoksal fosfat (PLP) bağımlı bir süreçte, alt birimler triptofan oluşturmak için indol ve serinin geri dönüşümsüz kondensasyonunu katalize eder.

Enzim içinde bulunan 25 angstrom uzunluğundaki dahili bir hidrofobik kanal, her bir aktif bölgeyi bitişik aktif bölgeye bağlar.

Bu, aktif bölgelerde üretilen indolün doğrudan diğer aktif bölgelere yayıldığı bir mekanizma olan substrat kanallanmasını teşvik eder. Triptofan sentaz, allosterik olarak bağlanmış aktif bölgeler içerir.

Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi ve Plantae'de sıklıkla triptofan sentaz bulunduğu keşfedilmiştir. İnsanlarda ve diğer hayvanlarda bu enzim bulunmamaktadır.

İnsanlar için gerekli dokuz amino asitten biri olan triptofan, yirmi standart amino asitten biridir. Bu nedenle triptofan insan beslenmesi için gereklidir.

Triptofan sentetazın, eşdeğer triptofan analoglarını üretmek için florlanmış veya metillenmiş indoller gibi indol analoglarını substrat olarak kullanabildiği de bilinmektedir.

Psödouridin

Yunanca psi- harfi, urasilin karbon atomuna azot-karbon glikozidik bağlantısı yerine bir karbon-karbon bağlantısı ile bağlandığı nükleozid üridinin bir izomeri olan psödouridini kısaltmak için kullanılır. (Urasil bu düzenlemede zaman zaman "psödourasil" olarak anılır).

Hücresel RNA'daki en yaygın RNA değişikliği psödouridindir. RNA, transkripsiyon ve sentez sırasında kimyasal olarak benzersiz 100'den fazla değişikliğe uğrayabilir.

Dört geleneksel nükleotide ek olarak, bunlar potansiyel olarak RNA ifadesini transkripsiyon sonrası etkileyebilir ve hücrede RNA çevirisi, lokalizasyonu ve stabilitesi dahil olmak üzere bir dizi işleve sahip olabilir.

Bunlardan biri, üridinde bulunan tipik C1-N1 bağı yerine riboz şekerinin C1'i ile urasilin C5'i arasında bir C-C bağı bulunan üridinin bir C5-glikozit izomeri olan psödouridindir.

C-C bağı nedeniyle ek dönme hareketliliğine ve konformasyonel esnekliğe sahiptir. Ek olarak, psödouridinin N1 pozisyonu ek bir hidrojen bağı donörüne sahiptir.

5-ribozilurasil olarak da adlandırılan psödouridin, yapısal RNA'ların (transfer, ribozomal, küçük nükleer (snRNA) ve küçük nükleolar) tanıdık ancak gizemli bir bileşenidir. Yakın zamanda kodlayıcı RNA'da da bulunmuştur.

İlk tespit edilen, en yaygın olanıdır ve yaşamın üç evrimsel alanında da bulunabilir. Maya tRNA'sında psödouridin, nükleotidlerin yaklaşık %4'ünü oluşturur

Su ile ilave hidrojen bağlarının oluşması sayesinde, bu baz değişikliği RNA'yı stabilize edebilir ve baz istiflenmesini artırabilir.

Escherichia coli'nin rRNA'sında 11, mayanın sitoplazmik rRNA'sında 30, mitokondriyal 21S rRNA'sında bir değişiklik ve insanların rRNA'sında yaklaşık 100 psödouridin vardır.

rRNA ve tRNA'daki psödouridinin bölgesel yapıya ince ayar yaptığı ve stabilize ettiği ve mRNA kod çözme, ribozom montajı, işleme ve çevirideki rollerinin sürdürülmesine yardımcı olduğu gösterilmiştir.

SnRNA'daki psödouridinin, pre-mRNA ile spliceosomal RNA arasındaki arayüzü geliştirerek splicing'in düzenlenmesine yardımcı olduğu gösterilmiştir.

Yağ Asidi Sentaz

İnsanlardaki FASN geni, yağ asidi sentaz (FAS) olarak bilinen enzimi kodlar. Yağ asidi sentaz adı verilen çok enzimli bir protein, yağ asitlerinin sentezini katalize eder.

Substratları bir işlevsel alandan diğerine aktaran iki özdeş 272 kDa çok işlevli polipeptitten oluşan tek bir enzim değil, bütün bir enzimatik sistemdir.

Birincil görevi, asetil ve malonil-CoA'dan palmitat (C16:0, uzun zincirli doymuş bir yağ asidi) oluşumunu katalize etmek için NADPH kullanmaktır

Asetil-CoA ve malonil-CoA, bir dizi dekarboksilatif Claisen kondensasyon işlemi yoluyla yağ asitlerine dönüştürülür.

Her uzama turunun ardından, bir ketoredüktaz (KR), dehidrataz (DH) ve enoil redüktaz, beta keto grubunu tamamen doymuş karbon zincirine (ER) düşürmek için sırayla çalışır.

Yağ asidi zinciri 16 karbon uzunluğuna ulaştığında, bir açil taşıyıcı proteinin (ACP) (palmitik asit) fosfopantetin prostetik grubuna kovalent olarak bağlanan bir tiyoesterazın (TE) etkisiyle serbest kalır.

Selüloz Sentaz (UDP Oluşturan)

Selüloz üretiminden sorumlu birincil enzim, UDP oluşturan formundaki selüloz sentazdır (EC 2.4.1.12). Genellikle UDP-glukoz olarak adlandırılır: (1→4) Enzimoloji'nin D-glukan için 4-D-glukoziltransferazı.

GDP-glukoz, selüloz sentaz (GDP oluşturan) (EC 2.4.1.29) adı verilen ilgili bir enzim tarafından kullanılır. Hem bakteriler hem de bitkiler bu enzim ailesinin üyelerine sahiptir.

Bakteriyel üyeler BcsA (bakteriyel selüloz sentaz) veya CelA olarak da bilinirken, bitki üyeleri tipik olarak CesA (selüloz sentaz) veya spekülatif CslA (selüloz sentaz benzeri) (sadece "selüloz") olarak bilinir.

CesA, kloroplastın ortaya çıkmasına neden olan endosimbiyoz sonucunda bitkiler tarafından edinilmiştir. Glukoziltransferazların 2. ailesi bunu (GT2) içerir.

Dünya üzerindeki biyokütlenin büyük bir kısmı glikosiltransferaz adı verilen enzimler tarafından biyosentez ve hidroliz yoluyla üretilmektedir.

Bitki CesA süper ailesinin yedi alt aile içerdiği ve birleşik bitki-algal süper ailesinin 10 tane içerdiği bilinmektedir.

Bu enzime sahip olan tek hayvan grubu, 530 milyon yıldan daha uzun bir süre önce yatay gen transferi yoluyla bu enzimi elde eden ürokordatlardır.

Selüloz Sentaz (GDP Oluşturan)

Bu enzim, glikosiltransferazların hekzosiltransferaz alt ailesinin bir üyesidir. Bu enzim sınıfı, bilimsel adı olan GDP-glukoz: 1,4-beta-D-glukan 4-beta-D-glukosiltransferaz ile anılır.

Sıklıkla kullanılan diğer isimler selüloz sentaz (guanozin difosfat oluşturan), selüloz sentetaz ve guanozin difosfoglukoz-1,4-beta-glukan glukoziltransferazdır. Bu enzim sükroz ve nişasta metabolizmasında rol alır.

Sentetaz Nedir?

Bazen "ligaz" olarak da bilinen "sentetaz" terimi, kimyasal enerji koruyucu reaksiyonları katalize eden ve enerji tüketen parçalanma olayları ile üretken sentetik süreçler arasında aracılık eden yaklaşık 50 enzim sınıfından herhangi birini ifade eder.

Enerjik bir fosfat bağını parçalayarak, iki molekülün birleşmesini katalize etmek için gerekli enerjiyi üretirler (çoğu durumda, adenozin trifosfatın [ATP] adenozin difosfata [ADP] eşzamanlı olarak dönüştürülmesiyle).

Amino asit-RNA ligaz olarak bilinen bir ligaz, bir transfer RNA ile bir amino asit arasında bir karbon-oksijen bağının oluşturulmasını katalize eden bir ligazdır.

Amid sentetazlar ve peptid sentetazlar gibi belirli enzimler aktif olduğunda, karbon-azot (C-N) bağları üretilir.

Sentetaz aynı zamanda Ligaz olarak da bilinir

Sentetaz ve Sentetaz Arasındaki Fark

Bir sentetaz, yeni bir kimyasal bağ oluşturarak iki büyük molekülün birleşmesini katalize edebilen bir enzimdir, tipik olarak daha büyük moleküllerden biri üzerindeki küçük bir asılı kimyasal grubun eşzamanlı hidrolizi ile veya C-O, C-S, C-N, vb. birleşmesi gibi iki bileşiğin bağlanmasını katalize edebilir.

Bir ligaz tipik olarak aşağıdaki reaksiyonun gerçekleşmesine neden olur:

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

Bağımlı, küçük grupların küçük harflerle gösterildiği yerlerde. Ligaz, replikasyon sırasında çift sarmallı DNA'da oluşan tek sarmallı kırıkları onarabilir ve iki tamamlayıcı nükleik asit parçasını birbirine bağlayabilir.

Öte yandan sentaz, biyokimyada sentez sürecini katalize eden bir enzimdir. EC numarası kategorizasyonuna göre liyazlar kategorisine dahil edilirler.

İsimlendirme

Biyolojik isimlendirmenin başlangıçta sentetazlar ve sentazlar arasında ayrım yaptığını unutmayın. Orijinal tanıma uygun olarak, sentetazlar bir enerji kaynağı olarak nükleozit trifosfatları (ATP, GTP, CTP, TTP ve UTP gibi) kullanırken sentazlar kullanmaz.

Bununla birlikte, Biyokimyasal Adlandırma Ortak Komisyonu'na (JCBN) göre, "sentaz" sentezi katalize eden herhangi bir enzimi ifade etmek için kullanılabilir (nükleozit trifosfatları kullanıp kullanmadığına bakılmaksızın), ancak "sentetaz" yalnızca "ligaz "ı ifade etmek için kullanılmalıdır.

Sentaz ve Sentetaz arasındaki temel ayrım, Sentetazın moleküller arasında bağ oluşturabilen bir enzim ailesi, Sentetazın ise bir enzim olmasıdır.

Sentaz ile Sentetaz Karşılaştırma Tablosu

Sentaz ve Sentetaz Hakkında Bilgi Edinmek İçin Bu Videoyu İzleyin

Sonuç

• Sentetazlar, nükleozit trifosfatların (sadece ATP değil) hidrolizini gerektiren sentetik süreçleri katalize ettiklerinden, işlev görmek için NTP'lere ihtiyaç duymazlar.
• Uluslararası Biyokimya Birliği'nin İsimlendirme Komitesi 1980'lerde sentaz tanımını NTP kullansın ya da kullanmasın tüm sentetik enzimleri kapsayacak şekilde değiştirdi ve sentetaz ligaz ile eşanlamlı hale geldi.
• Ligaz, NTP hidrolizinden gelen enerjiyi kullanarak (genellikle bir yoğunlaşma reaksiyonu yoluyla) iki küçük molekülü bir araya getiren bir enzimdir.