Jaké jsou role každého člena katalytické triády SHD? Jak mechanismus funguje?

SHD CATALYTIC TRIAD

SHD katalytická triáda, jak jeho název napovídá, sestává z aminokyselin (AAs) serinu, histidinu a aspartátu, jejichž jednopísmenné kódy jsou S, H a D, v daném pořadí.

Tento druh triády existuje například v rámci enzymu trypsin, který může být nalezený v pankreatu, nejprve syntetizoval jako neaktivní prekurzor (tak to nedělá jeho práci dokud ne to je potřeba).

SPECIFICKÉ PEPTIDOVÉ BONDY TRYPSIN CUTS

Myšlenka s trypsinem spočívá v tom, že má hydrolyzovat specifické peptidové vazby, kde dotyčná peptidová vazba navazuje na specifickou vazbu # R # skupina v AA sekvenci, která je velké a #hhff (("+")) #. Toto je příklad komplementarita.

Zvýrazněná vazba je peptidová vazba, která je hydrolyzována během enzymatické aktivity po nalezení zvýrazněné # R # skupina.

AMINOVÉ KYSELINY

Serine v této triádě by to bylo skvělé nukleofil, pokud ne pro jeho proton. Po deprotonizaci by to opravdu pomohlo. Abychom toho dosáhli, musíme dosáhnout něčeho, čeho bychom dosáhli snížení pKa serinu tak, že chce darovat svůj proton.

Histidin se stává žádoucím řešením tím, že je aktivátor na serin. Vzhledem k tomu, že pKa histidinu je přibližně 6,04 a pKa neutrálního serinu je přibližně 15,9, bylo by nepravděpodobné, že by se to stalo samo o sobě.

Nicméně, aspartát má pKa asi 3,90 a záporný náboj, takže jako hydrofilní sloučenina chce být kyselinou, takže jak histidin, tak aspartát tvoří interakci H-vazby.

Aspartátová touha po protonovém histidinu vyvolává histidin zvýšit jeho pKa udržet svůj pravý proton, vyvažování rozdíl pKa mezi histidinem a serinem, podporující deprotonaci serinu za vzniku interakce H-vazby.

Jako další bonus, aspartate také orients histidin, takže jeho volně se otáčející methylenový můstek je udržován na místě. Pěkný!

Tyto práce společně fungují v trypsinu, například při katalyzování hydrolýzy / štěpení specifických peptidových vazeb jiných proteinů.

CO JE MECHANIZMUS MYŠLI?

Tady je tento velký diagram:

1. Histidin krade proton ze serinu, aktivuje jej.
2. Serin je nyní schopen napadnout karbonylový uhlík, který je vázán v tetraedrickém komplexu.
3. Komplex je stabilizován páteří # "NH" # z blízkého glycinu, stejně jako ze stejného serinu. Histidin je orientován aspartátem. Tetraedrický komplex se zhroutí a štěpí peptidovou vazbu a výsledný produkt # "NH" # ukradne proton z histidinu.
4. Histidin může zachytit proton z vody, protože jeho pKa je stále zvýšena (což je slabší kyselina) poté, co byl stabilizován aspartátem.
5. Hydroxid je velký nukleofil, který pak může zaútočit na karbonylový uhlík pro druhý nukleofilní atak.
6. Tetrahedrální komplex, opět stabilizovaný páteří # "NH" # na glycinu a stejném serinu, pak se může zhroutit, štěpením serinu ihned a popadnutím protonu z histidinu jako dříve.
7. Končí se karboxylovou kyselinou, která je výsledkem hydrolýzy peptidové vazby.