- العمليات البيولوجية التي يشاركون فيها
- المميزات
- التسمية
- الفئات الفرعية
- EC.5.1 نظم المتسلقات والأبميراز
- EC.5.2
- EC.5.3 أيزوميرات داخل الجزيئات
- EC.5.4 التحولات داخل الجزيئات (الطفرات)
- EC.5.5 الليازات داخل الجزيئات
- EC.5.6 الأيزوميراز التي تغير التشكل الجزيئي
- EC.5.99 أيزوميراز آخر
- المراجع
و إيزوميراز هي فئة من الأنزيمات المشاركة في إعادة ترتيب تصاوغ بنيوي أو الموضعية والفراغية للجزيئات مختلفة. إنها موجودة في جميع الكائنات الخلوية تقريبًا ، وتؤدي وظائف في سياقات مختلفة.
تعمل إنزيمات هذه الفئة على ركيزة واحدة ، على الرغم من حقيقة أن بعضها قد يرتبط تساهميًا مع العوامل المساعدة والأيونات وغيرها. لذلك ، يمكن رؤية رد الفعل العام على النحو التالي:
XY → YX
تتضمن التفاعلات التي تحفزها هذه الإنزيمات إعادة ترتيب داخلية للروابط ، والتي يمكن أن تعني تغييرات في موضع المجموعات الوظيفية ، في موضع الروابط المزدوجة بين الكربون ، من بين أمور أخرى ، دون تغييرات في الصيغة الجزيئية للركيزة.
آلية عمل Isopentenyl Pyrophosphate Isomerase الذي يحفز أزمرة isopentenyl pyrophosphate إلى dimethylallyl pyrophosphate (المصدر: Yjlu22 عبر ويكيميديا كومنز)
تؤدي الأيزوميرات وظائف متنوعة في مجموعة كبيرة ومتنوعة من العمليات البيولوجية ، والتي يمكن من خلالها تضمين المسارات الأيضية ، وانقسام الخلايا ، وتكرار الحمض النووي ، على سبيل المثال لا الحصر.
كانت Isomerases هي أول إنزيمات مستخدمة صناعيًا لإنتاج العصائر والأطعمة السكرية الأخرى ، وذلك بفضل قدرتها على تحويل أيزومرات أنواع مختلفة من الكربوهيدرات.
العمليات البيولوجية التي يشاركون فيها
تشارك الأيزوميرات في العديد من العمليات الخلوية الحيوية. من بين أبرزها تكرار الحمض النووي وتغليفه ، المحفز بواسطة الإيزوميراز العلوي. هذه الأحداث مهمة لتكاثر الحمض النووي ، وكذلك لتكثيفه قبل انقسام الخلية.
يشتمل تحلل السكر ، وهو أحد المسارات الأيضية المركزية في الخلية ، على ثلاثة إنزيمات أيزومرية على الأقل ، وهي إيزوميراز الفوسفوجلوكوز ، وإيزوميراز ثلاثي الفوسفات ، ومطفرة الفوسفوجليسيرات.
يتم تحويل UDP-galactose إلى UDP-glucose في مسار هدم الجالاكتوز من خلال عمل epimerase. يُعرف هذا الإنزيم عند البشر باسم UDP-glucose 4-epimerase.
يعد طي البروتين عملية أساسية لوظيفة العديد من الإنزيمات في الطبيعة. يساعد إنزيم إيزوميراز البروتين - ثاني كبريتيد في طي البروتينات التي تحتوي على جسور ثاني كبريتيد عن طريق تعديل موضعها في الجزيئات التي يستخدمها كركيزة.
المميزات
يمكن النظر إلى الوظيفة الرئيسية للإنزيمات التي تنتمي إلى فئة الأيزوميرات على أنها تحويل ركيزة من خلال تغيير هيكلي صغير ، من أجل جعلها عرضة لمزيد من المعالجة بواسطة الإنزيمات في اتجاه مجرى النهر في مسار التمثيل الغذائي ، فمثلا.
مثال على الأزمرة هو التغيير من مجموعة الفوسفات في الموضع 3 إلى الكربون في الموضع 2 من 3-phosphoglycerate لتحويله إلى 2-phosphoglycerate ، محفزًا بواسطة إنزيم phosphoglycerate mutase في مسار التحلل السكري ، وبالتالي توليد مركب طاقة أعلى وهي ركيزة وظيفية من إنولاز.
التسمية
يتبع تصنيف الأيزوميرات القواعد العامة لتصنيف الإنزيمات التي اقترحتها لجنة الإنزيم في عام 1961 ، حيث يتلقى كل إنزيم رمزًا رقميًا لتصنيفه.
يشير موضع الأرقام في الكود المذكور إلى كل قسم من الأقسام أو الفئات في التصنيف وتسبق هذه الأرقام بالحرفين "EC".
بالنسبة إلى الأيزوميراز ، يمثل الرقم الأول فئة الإنزيم ، ويشير الرقم الثاني إلى نوع الأيزوميرات التي يؤدونها ، والثالث إلى الركيزة التي يعملون عليها.
تسمية فئة المتماكبات هي EC.5. يحتوي على سبع فئات فرعية ، لذلك سيتم العثور على الإنزيمات ذات الكود من EC.5.1 إلى EC.5.6. هناك "فئة فرعية" سادسة من الأيزوميراز تُعرف باسم "أيزوميراز أخرى" ، ورمزها هو EC.5.99 ، حيث أنها تتضمن إنزيمات ذات وظائف إيزوميراز مختلفة.
يتم تنفيذ دلالة الفئات الفرعية بشكل أساسي وفقًا لنوع الأزمرة التي تنفذها هذه الإنزيمات. على الرغم من ذلك ، يمكنهم أيضًا تلقي أسماء مثل الأنماط العنصرية ، أو epimerases ، أو cis-trans -isomerases ، isomerases ، tautomerases ، mutases أو isomerases cyclo.
الفئات الفرعية
هناك 7 فئات من الإنزيمات داخل عائلة الأيزوميراز:
EC.5.1 نظم المتسلقات والأبميراز
إنها تحفز تكوين مخاليط راسيمية بناءً على موضع الكربون ألفا. يمكن أن تعمل على الأحماض الأمينية والمشتقات (EC.5.1.1) ، وعلى مجموعات حمض الهيدروكسي ومشتقاته (EC.5.1.2) ، والكربوهيدرات ومشتقاتها (EC.5.1.3) وغيرها (EC.5.1.99).
EC.5.2
أنها تحفز التحويل بين رابطة الدول المستقلة وأشكال أيزومرية عبر جزيئات مختلفة.
EC.5.3 أيزوميرات داخل الجزيئات
هذه الإنزيمات مسؤولة عن أزمرة الأجزاء الداخلية في نفس الجزيء. هناك البعض الذي ينفذ تفاعلات الأكسدة والاختزال ، حيث يكون المتبرع والمقبول للإلكترون هو نفس الجزيء ، لذلك لا يتم تصنيفهم على أنهم أكسدة أوكتازات.
يمكنهم العمل عن طريق تحويل الألدوز والكيتوز (EC.5.3.1) ، على مجموعات keto و enol (EC.5.3.2) ، وتغيير موضع الروابط المزدوجة CC (EC.5.3.3) ، من روابط ثاني كبريتيد SS (EC.5.3.4) و "أكاسيد الأكسدة" الأخرى (EC.5.3.99).
EC.5.4 التحولات داخل الجزيئات (الطفرات)
هذه الإنزيمات تحفز التغيرات الموضعية لمجموعات مختلفة داخل نفس الجزيء. يتم تصنيفهم حسب نوع المجموعة التي "ينقلونها".
هناك الفسفوماتاز (EC.5.4.1) ، وتلك التي تنقل المجموعات الأمينية (EC.5.4.2) ، وتلك التي تنقل مجموعات الهيدروكسيل (EC.5.4.3) ، وتلك التي تنقل أنواعًا أخرى من المجموعات (EC.5.4.4. 99).
EC.5.5 الليازات داخل الجزيئات
إنها تحفز "القضاء" على مجموعة تشكل جزءًا من جزيء ، لكنها لا تزال مرتبطة بها تساهميًا.
EC.5.6 الأيزوميراز التي تغير التشكل الجزيئي
يمكن أن تعمل عن طريق تغيير شكل عديد الببتيدات (EC.5.6.1) أو الأحماض النووية (EC.5.6.2).
EC.5.99 أيزوميراز آخر
تجمع هذه الفئة الفرعية إنزيمات مثل إيزوميراز ثيوسيانات و 2-هيدروكسي كروم -2-كربوكسيلات إيزوميراز.
المراجع
- آدامز ، إي (1972). أحماض أمينية متجانسة و Epimerases. الإنزيمات ، 6 ، 479-507.
- بويس ، س ، وكلية ت. (2005). تصنيف الانزيمات والتسمية. موسوعة علوم الحياة ، 1-11.
- Cai ، CZ ، Han ، LY ، Ji ، ZL ، & Chen ، YZ (2004). تصنيف عائلة الإنزيم بواسطة آلات ناقلات الدعم. البروتينات: التركيب والوظيفة والمعلوماتية الحيوية ، 55 ، 66-76.
- دوجاف ، سي ، وديمانج ، إل (2003). رابطة الدول المستقلة - الأيزومرة العابرة للجزيئات العضوية والجزيئات الحيوية: الآثار والتطبيقات. مراجعات كيميائية ، 103 ، 2475-2532.
- موسوعة بريتانيكا. (2018). تم الاسترجاع 3 مارس ، 2019 ، من britannica.com
- فريدمان ، آر بي ، هيرست ، تي آر ، وتويت ، إم إف (1994). إيزوميراز ثنائي كبريتيد البروتين: بناء الجسور في طيّ البروتين. TIBS ، 19 ، 331 - 336.
- مورزين ، أ. (1996). التصنيف الهيكلي للبروتينات: العائلات الفائقة الجديدة Alexey G Murzin. التصنيف الهيكلي للبروتينات: العائلات الفائقة الجديدة ، 6 ، 386-394.
- نيلسون ، DL ، & Cox ، MM (2009). مبادئ Lehninger للكيمياء الحيوية. إصدارات أوميغا (الطبعة الخامسة).
- لجنة التسمية التابعة للاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية (NC-IUBMB). (2019). تم الاسترجاع من qmul.ac.uk
- Thoden ، JB ، Frey ، PA ، & Holden ، HM (1996). التركيب الجزيئي لمركب NADH / UDP-الجلوكوز الفاشل لـ UDP-galactose 4-Epimerase من Escherichia coli: الآثار المترتبة على آلية التحفيز. الكيمياء الحيوية ، 35 ، 5137-5144.