Ano ang mga tungkulin ng bawat miyembro ng SHD catalytic triad? Paano gumagana ang mekanismo?

ANG SHD CATALYTIC TRIAD

Ang SHD catalytic triad, ayon sa pangalan nito, ay binubuo ng mga amino acids (AAs) na serine, histidine, at aspartate, na ang mga one-letter na code ay S, H, at D, ayon sa pagkakabanggit.

Ang ganitong uri ng triad ay umiiral, halimbawa, sa loob ng enzyme trypsin, na maaaring matagpuan sa pancreas, unang na-synthesized bilang isang hindi aktibo pasimula (kaya hindi ito gawin ang trabaho hanggang ito ay kinakailangan).

TRYPSIN CUTS SPECIFIC PEPTIDE BONDS

Ang ideya na may trypsin ay na ito ay dapat na haydrolisis ang mga tiyak na peptide bonds, kung saan ang peptide bond na pinag-uusapan ay sumusunod sa isang tiyak na # R # pangkat sa pagkakasunud-sunod ng AA na malaki at # mathbf (("+")) #. Ito ay isang halimbawa ng singilin ang complementarity.

Ang naka-highlight na bono ay ang peptide bond na hydrolyzed sa panahon ng enzymatic activity sa paghahanap ng mga naka-highlight # R # grupo.

AMINO ACID ROLES

Serine sa triad na ito ay gumawa ng isang mahusay nucleophile, kung hindi para sa pagkakaroon nito ng isang proton. Ang pagkakaroon ng deprotonated ay talagang makakatulong. Upang maisagawa ito, kailangan nating magawa ang isang bagay sa epekto ng pagbaba ng pKa ng serine kaya nais na mag-donate proton ang layo.

Histidine nagiging isang kanais-nais na solusyon sa pamamagitan ng pagiging isang activator sa serine. Dahil ang pAs ng histidine ay tungkol sa 6.04, at ang neutral na pine ng neutral ay tungkol sa 15.9, ito ay malamang na hindi sa sarili nitong mangyari, bagamat …

Gayunpaman, aspartate may pKa na tungkol sa 3.90, at isang negatibong singil, kaya bilang isang hydrophilic compound, ito ay nais na maging isang acid upang ang parehong histidine at aspartate ay bumuo ng isang H-bonding na pakikipag-ugnayan.

Ang nais ng Aspartate para sa protistang histidine ay histidine itaas ang pKa nito upang mapanatili ang proton sa kanan nito, pagbabalanse ang pagkakaiba ng pKa sa pagitan ng histidine at serine, na nagpo-promote ng deprotonasyon ng serine upang bumuo ng pakikipag-ugnayan ng H-bonding.

Bilang isang karagdagang bonus, aspartate din orients histidine upang ang kanyang malayang-umiikot na tulay ng methylene ay pinananatili sa lugar. Nice!

Magkasama, ang mga gawaing ito sa loob ng trypsin, halimbawa, upang ma-catalyze ang hydrolysis / cleavage ng mga tiyak na peptide bonds ng iba pang mga protina.

ANO ANG MEKANISMO?

Well, ito ang malaking diagram dito:

1. Histidine steals isang proton mula sa serine, activate ito.
2. Naka-atake na ngayon ng Serine ang carbonyl carbon, na umiiral sa isang tetrahedral complex.
3. Ang kumplikado ay nagpapatatag ng isang gulugod # "NH" # mula sa kalapit na glycine, gayundin ng parehong serine. Ang Histidine ay nakatuon sa pamamagitan ng aspartate. Ang tetrahedral complex ay bumagsak upang tuparin ang peptide bond, at ang nanggagaling # "NH" # steals isang proton ang layo mula sa histidine.
4. Maaaring makuha ng Histidine ang isang proton mula sa tubig, habang ang pKa ay itinaas pa rin (ginagawa itong isang weaker acid) pagkatapos ma-stabilize ng aspartate.
5. Ang hydroxide ay isang mahusay na nucleophile na maaaring mag-atake sa carbon carbonyl para sa pangalawang nucleophilic attack.
6. Ang komplikadong tetrahedral, na muling nagpapatatag ng backbone # "NH" # sa glycine at sa parehong serine, maaaring pagkatapos ay tiklupin, lumalabas ang serine sa kanan at kinuha ang isang proton off ng histidine tulad ng dati.
7. Tapusin natin ang isang carboxylic acid, ang resulta ng hydrolysis ng isang peptide bond.