Изомеразы классификация примеры с уравнениями

Изомеразы

Изомеразы – ферменты, катализирующие изомерные превращения в пределах одной молекулы. Изомеразы – сложные ферменты. К их коферментам относятся пиридоксальфосфат , дезоксиаденозилкобаламин , глутатион , фосфаты моносахаридов (глюкозо-1,6-дифосфат) и др.

Выделяют подклассы изомераз в зависимости от типа реакции. Например, в первый подкласс выделяют рацемазы (обратимое превращение L- и D-стереоизомеров) и эпимеразы (превращения изомеров, имеющих более одного центра асимметрии, например, α-D-глюкозу в β-D-глюкозу), мутазы (перенос химических групп внутри молекулы, например, фосфоглюкомутаза превращает глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат).

5.1. рацемазы и эпимеразы;
5.2. цис-транс изомеразы;
5.3. внутримолекулярные оксидоредуктазы;
5.4. внутримолекулярные трансферазы – мутазы;
5.5. внутримолекулярные лиазы.

Среди подподклассов выделяют, например: действующие на аминокислоты и их производные (5.1.1.), на углеводы и их производные (5.1.3.), перемещающие двойные (С=С) связи (5.3.3.).

Систематическое название образуется:

Субстрат – [ ] – реакция, где [ ] – обозначение, отражающее суть реакции, например, «номер изменяемого атома углерода», изменение «цис-транс», изменение «кето-енол», изменение «альдозо-кетозо».

Изомеразы: процессы, функции, номенклатура и подклассы

Изомеразы: процессы, функции, номенклатура и подклассы — Наука

Содержание:

В изомеразы Они представляют собой класс ферментов, участвующих в структурной или позиционной перегруппировке изомеров и стереоизомеров различных молекул. Они присутствуют практически во всех клеточных организмах, выполняя функции в различных контекстах.

Ферменты этого класса действуют на один субстрат, несмотря на то, что некоторые из них могут быть ковалентно связаны с кофакторами, ионами и другими.Таким образом, общую реакцию можно увидеть следующим образом:

Реакции, катализируемые этими ферментами, включают внутреннюю перегруппировку связей, которая может означать изменения положения функциональных групп, положения двойных связей между атомами углерода, среди прочего, без изменения молекулярной формулы субстрата.

Изомеразы выполняют разнообразные функции в большом разнообразии биологических процессов, в которые можно включить метаболические пути, клеточное деление, репликацию ДНК и многие другие.

Изомеразы были первыми ферментами, использовавшимися в промышленности для производства сиропов и других сладких продуктов, благодаря их способности взаимно превращать изомеры разных типов углеводов.

Биологические процессы, в которых они участвуют

Изомеразы участвуют во многих жизненно важных клеточных процессах. Среди наиболее известных — репликация и упаковка ДНК, катализируемая топоизомеразами. Эти события имеют решающее значение для репликации нуклеиновой кислоты, а также для ее конденсации перед делением клетки.

Гликолиз, один из центральных метаболических путей в клетке, включает по крайней мере три изомерных фермента, а именно: фосфоглюкозоизомеразу, триозофосфатизомеразу и фосфоглицератмутазу.

Превращение UDP-галактозы в UDP-глюкозу в пути катаболизма галактозы осуществляется под действием эпимеразы. У людей этот фермент известен как UDP-глюкозо-4-эпимераза.

Сворачивание белка — важный процесс для функционирования многих ферментов в природе. Фермент протеин-дисульфид-изомераза помогает сворачиванию белков, содержащих дисульфидные мостики, изменяя их положение в молекулах, которые он использует в качестве субстрата.

Характеристики

Основная функция ферментов, принадлежащих к классу изомераз, может рассматриваться как преобразование субстрата посредством небольшого структурного изменения, чтобы сделать его восприимчивым к дальнейшей переработке ферментами, находящимися ниже по ходу метаболического пути, например.

Примером изомеризации является изменение фосфатной группы в положении 3 на углерод в положении 2 3-фосфоглицерата с превращением его в 2-фосфоглицерат, катализируемое ферментом фосфоглицератмутазой в гликолитическом пути, тем самым генерируя соединение с более высокой энергией. который является функциональным субстратом енолазы.

Номенклатура

Классификация изомераз следует общим правилам классификации ферментов, предложенным Комиссией по ферментам (Ферментная комиссия) в 1961 году, в котором каждый фермент получает числовой код для его классификации.

Положение чисел в указанном коде указывает каждый из разделов или категорий в классификации, и этим номерам предшествуют буквы «EC».

Для изомераз первое число представляет класс ферментов, второе обозначает тип изомеризации, которую они проводят, а третье — субстрат, на который они действуют.

Номенклатура класса изомераз — ЕС.5. Он имеет семь подклассов, поэтому будут обнаружены ферменты с кодами от EC.5.1 до EC.5.6. Существует шестой «подкласс» изомераз, известный как «другие изомеразы», ​​код которого — EC.5.99, поскольку он включает ферменты с различными функциями изомеразы.

Обозначение подклассов осуществляется в основном в соответствии с типом изомеризации, которую проводят эти ферменты. Несмотря на это, они также могут получать такие названия, как рацемазы, эпимеразы, цис-транс-изомеразы, изомеразы, таутомеразы, мутазы или циклоизомеразы.

Подклассы

В семействе изомераз есть 7 классов ферментов:

EC.5.1 Рацемазы и эпимеразы

Они катализируют образование рацемических смесей в зависимости от положения α-углерода. Они могут действовать на аминокислоты и производные (EC.5.1.1), на группы и производные гидроксикислот (EC.5.1.2), на углеводы и производные (EC.5.1.3) и другие (EC.5.1.99).

EC.5.2 Цис-транс-Изомеразы

Катализируйте превращение изомерных форм СНГ Y транс разных молекул.

EC.5.3 Внутримолекулярные изомеразы

Эти ферменты отвечают за изомеризацию внутренних частей одной и той же молекулы. Некоторые из них проводят окислительно-восстановительные реакции, в которых донором и акцептором электронов является одна и та же молекула, поэтому они не классифицируются как оксидоредуктазы.

Они могут действовать, превращая альдозы и кетозы (EC.5.3.1) на кето- и енольные группы (EC.5.3.2), изменяя положение двойных связей CC (EC.5.3.3), дисульфидных связей SS ( EC.5.3.4) и другие «оксидоредуктазы» (EC.5.3.99).

EC.5.4 Внутримолекулярные трансферазы (мутазы)

Эти ферменты катализируют позиционные изменения различных групп внутри одной и той же молекулы. Они классифицируются по типу группы, которую они «перемещают».

Существуют фосфомутазы (EC.5.4.1), те, которые переносят аминогруппы (EC.5.4.2), те, которые переносят гидроксильные группы (EC.5.4.3), и те, которые переносят другие типы групп (EC.5.4. 99).

EC.5.5 Внутримолекулярные лиазы

Они катализируют «отщепление» группы, которая является частью молекулы, но все еще ковалентно связана с ней.

EC.5.6 Изомеразы, изменяющие конформацию макромолекул

Они могут действовать, изменяя конформацию полипептидов (EC.5.6.1) или нуклеиновых кислот (EC.5.6.2).

EC.5.99 Другие изомеразы

Этот подкласс объединяет ферменты, такие как тиоцианат-изомераза и 2-гидроксихром-2-карбоксилат-изомераза.

Ссылки

1. Адамс, Э. (1972). Аминокислоты рацемазы и эпимеразы. Ферменты, 6, 479–507.
2. Бойс, С., и Колледж, Т. (2005). Классификация и номенклатура ферментов. Энциклопедия наук о жизни, 1–11.
3. Цай, К. З., Хан, Л. Ю., Цзи, З. Л., и Чен, Ю. З. (2004). Классификация семейств ферментов машинами опорных векторов. Белки: структура, функции и биоинформатика, 55, 66–76.
4. Дугейв, К., и Деманж, Л. (2003). Цис — транс изомеризация органических молекул и биомолекул: последствия и приложения. Химические обзоры, 103, 2475–2532.
5. Британская энциклопедия. (2018). Получено 3 марта 2019 г. с сайта britannica.com.
6. Фридман, Р. Б., Херст, Т. Р., и Туайт, М. Ф. (1994). Дисульфидизомераза протеина: наведение мостов в сворачивании белков. TIBS, 19, 331–336.
7. Мурзин, А. (1996). Структурная классификация белков: новые надсемейства Алексей Григорьевич Мурзин. Структурная классификация белков: новые надсемейства, 6, 386–394.
8. Нельсон, Д. Л., и Кокс, М. М. (2009). Принципы биохимии Ленингера. Издания Омега (5-е изд.).
9. Номенклатурный комитет Международного союза биохимии и молекулярной биологии (NC-IUBMB). (2019). Получено с qmul.ac.uk
10. Тоден, Дж. Б., Фрей, П. А., и Холден, Х. М. (1996). Молекулярная структура абортивного комплекса NADH / UDP-глюкоза UDP-галактозо-4-эпимеразы из Escherichia coli: влияние на каталитический механизм. Биохимия, 35, 5137–5144.

Мавританский роман: происхождение, характеристика, представители и произведения

Изомеразы биологических процессов, функций, номенклатуры и подклассов

изомеразы они представляют собой класс ферментов, участвующих в структурной или позиционной перегруппировке изомеров и стереоизомеров различных молекул. Они присутствуют практически во всех клеточных организмах, выполняющих функции в различных контекстах.

Ферменты этого класса действуют на один субстрат, хотя некоторые могут быть ковалентно связаны с кофакторами, ионами, среди других. Таким образом, общую реакцию можно увидеть следующим образом:

Реакции, катализируемые этими ферментами, подразумевают внутреннюю перегруппировку связей, которая может означать изменения в положении функциональных групп, в положении двойных связей между атомами углерода, среди прочего, без изменений в молекулярной формуле субстрата..

Изомеразы выполняют разнообразные функции в самых разнообразных биологических процессах, которые включают метаболические пути, деление клеток, репликацию ДНК и многое другое..

Изомеразы были первыми ферментами, использовавшимися в промышленности для производства сиропов и других сладких пищевых продуктов, благодаря их способности взаимопревращать изомеры различных типов углеводов..

• 1 Биологические процессы, в которых они участвуют
• 2 функции
• 3 Номенклатура
• 4 подкласса
  • 4.1 EC.5.1 Рацемазы и эпимеразы
  • 4.2 EC.5.2 Цис-транс-изомеразы
  • 4.3 EC.5.3 внутримолекулярные изомеразы
  • 4.4 EC.5.4 внутримолекулярные трансферазы (мутазы)
  • 4.5 EC.5.5 Внутримолекулярные лиазы
  • 4.6 EC.5.6 Изомеразы, которые изменяют макромолекулярную конформацию
  • 4.7 EC.5.99 Другие изомеразы
• 5 ссылок

Биологические процессы, в которых они участвуют

Изомеразы участвуют во множестве жизненно важных клеточных процессов. Среди наиболее заметных — репликация и упаковка ДНК, катализируемая топоизомеразами. Эти события имеют решающее значение для репликации нуклеиновой кислоты, а также для ее конденсации перед делением клетки.

Гликолиз, один из центральных метаболических путей в клетке, включает по крайней мере три изомерных фермента, а именно: фосфоглюкозоизомеразу, триозофосфатизомеразу и фосфоглицерат мутазу..

Превращение UDP-галактозы в UDP-глюкозу в пути катаболизма галактозы достигается действием эпимеразы. У людей этот фермент известен как UDP-глюкоза 4-эпимераза.

Фолдинг белков является важным процессом для функционирования многих ферментов в природе. Белок-дисульфид-изомераза фермента помогает сворачивать белки, содержащие дисульфидные мостики, изменяя их положение в молекулах, которые они используют в качестве субстрата..

функции

Основную функцию ферментов, принадлежащих к классу изомераз, можно рассматривать как функцию трансформации субстрата посредством небольшого структурного изменения, чтобы сделать его восприимчивым к дальнейшей обработке ферментами, находящимися ниже по ходу метаболического пути, например.

Примером изомеризации является изменение фосфатной группы в положении 3 на углерод в положении 2 3-фосфоглицерата для превращения его в 2-фосфоглицерат, катализируемый ферментом фосфоглицерат мутазы в гликолитическом пути, который генерирует соединение с более высокой энергией который является функциональным субстратом енолазы.

номенклатура

Классификация изомераз следует общим правилам классификации ферментов, предложенным Комиссией по ферментам в 1961 году, в которой каждый фермент получает числовой код для своей классификации..

Положение чисел в указанном коде указывает на каждое из подразделений или категорий в классификации, и этим числам предшествуют буквы «ЕС»..

Для изомераз первое число представляет класс ферментов, второе обозначает тип изомеризации, которую они выполняют, а третье — субстрат, на который они действуют..

Номенклатура класса изомеразы EC.5. Он имеет семь подклассов, поэтому вы найдете ферменты с кодом от EC.5.1 до EC.5.6. Существует шестой «подкласс» изомераз, известный как «другие изомеразы», ​​код которого EC.5.99, поскольку он включает ферменты с различными функциями изомеразы..

Обозначение подклассов в основном делается в соответствии с типом изомеризации, которую выполняют эти ферменты. Несмотря на это, они также могут получать названия, такие как рацемазы, эпимеразы, цис-транс-изомеразы, изомеразы, таутомеразы, мутазы или циклоизомеразы..

подклассы

В семействе изомераз существует 7 классов ферментов:

EC.5.1 Рацемазы и эпимеразы

Они катализируют образование рацемических смесей в зависимости от положения α-углерода. Они могут воздействовать на аминокислоты и производные (EC.5.1.1), на группы и производные оксикислот (EC.5.1.2), на углеводы и производные (EC.5.1.3) и другие (EC.5.1.99).

EC.5.2 Cis-транс-изомеразы

Они катализируют превращение цис- и транс-изомерных форм различных молекул..

EC.5.3 Внутримолекулярные изомеразы

Эти ферменты ответственны за изомеризацию внутренних частей в одной молекуле. Некоторые проводят окислительно-восстановительные реакции, в которых донор и акцептор электронов представляют собой одну и ту же молекулу, поэтому они не классифицируются как оксидоредуктазы..

Они могут действовать взаимопревращающими альдозами и кетозами (EC.5.3.1), на кето- и енольные (EC.5.3.2) группы, изменяя положение двойных связей CC (EC.5.3.3), дисульфидных связей SS ( ЕС.5.3.4) и другие «оксидоредуктазы» (ЕС.5.3.99).

ЕС.5.4 внутримолекулярные трансферазы (мутазы)

Эти ферменты катализируют изменения положения различных групп в одной молекуле. Они классифицируются в соответствии с типом группы, которая «двигаться».

Существуют фосфомоназы (EC.5.4.1), которые переносят аминогруппы (EC.5.4.2), те, которые переносят гидроксильные группы (EC.5.4.3), и те, которые переносят другие типы групп (EC.5.4. 99).

ЕС.5.5 Внутримолекулярные лиазы

Они катализируют «устранение» группы, которая является частью молекулы, но которая ковалентно не связана с ней.

EC.5.6 Изомеразы, которые изменяют макромолекулярную конформацию

Они могут действовать путем изменения конформации полипептидов (EC.5.6.1) или нуклеиновых кислот (EC.5.6.2).

EC.5.99 Другие изомеразы

Этот подкласс объединяет ферменты, такие как тиоцианат-изомераза и 2-гидроксимен-2-карбоксилат-изомераза.