Які ролі кожного члена каталітичної тріади SHD? Як працює механізм?

Які ролі кожного члена каталітичної тріади SHD? Як працює механізм?
Anonim

КАТАЛІТИЧНА ТРІАДА SHD

The SHD каталітична тріада, як випливає з назви, складається з амінокислот (АА) серину, гістидину і аспартату, чиї однобуквенні коди S, H і D, відповідно.

Цей вид тріади існує, наприклад, всередині ферменту трипсин, які можуть бути знайдені в підшлунковій залозі, спочатку синтезуються як неактивний попередник (тому він не виконує свою роботу, поки він не потрібен).

СПЕЦИФІЧНІ ПЕПТИДНІ ОБЛІКИ ТРИПСИНА

Ідея з трипсином полягає в тому, що вона повинна гідролізувати певні пептидні зв'язки, де розглянута пептидна зв'язок випливає з конкретної # R # групи в послідовності АА, яка є великі і # mathbf (("" ")) #. Це приклад комплементарність заряду.

Виділена зв'язок являє собою пептидний зв'язок, який гідролізується під час ферментативної активності при знаходженні виділеного # R # групи.

АМІНОКСИДОВІ РОЛИ

Серин в цій тріаді б зробити велике нуклеофіл, якщо не протон. Мати це deprotonated дійсно допоможе. Щоб досягти цього, нам треба щось виконати з ефектом зниження рКа серину так що він хоче віддати свій протон.

Гістидин стає бажаним рішенням, будучи активатора до серину. Оскільки pKa гістидину становить приблизно 6,04, а pKa нейтрального серину становить приблизно 15,9, малоймовірно, що це станеться самостійно, хоча …

Однак, аспартат має рКа приблизно 3,90 і негативний заряд, так що як гідрофільне з'єднання, він хоче бути кислотою, так що і гістидин, і аспартат утворюють Н-зв'язуючу взаємодію.

Прагнення аспартату до протону гістидину підказує гістидину підняти його pKa тримати верхній правий протон, балансування різниця pKa між гістидином і серином, що сприяє депротонированию серину з утворенням взаємодії H-зв'язування.

В якості додаткового бонусу також маємо аспартат орієнтує гістидин, так що його вільно-обертається метиленовий міст зберігається на місці. Приємно!

Разом вони працюють в межах трипсину, наприклад, для каталізу гідролізу / розщеплення специфічних пептидних зв'язків інших білків.

ЩО ТАКЕ МЕХАНІЗМ?

Ну, це тут велика діаграма:

  1. Гістидин краде протон з серину, активуючи його.
  2. Серин тепер здатний атакувати карбонильний вуглець, що зв'язує в тетраедрическом комплексі.
  3. Комплекс стабілізується хребтом # "NH" # з сусіднього гліцину, а також з того ж серину. Гістидин орієнтований аспартатом. Тетраедричний комплекс руйнується, щоб розщепити пептидний зв'язок, і результуючий # "NH" # краде протон від гістидину.
  4. Гістидин може захоплювати протон з води, оскільки його pKa все ще підвищується (роблячи його слабкою кислотою) після стабілізації аспартатом.
  5. Гідроксид є великим нуклеофілом, який потім може атакувати карбонільний вуглець для другого нуклеофільного нападу.
  6. Тетраедричний комплекс, знову стабілізований хребтом # "NH" # на гліцині і в тому ж серині, потім можна згортати, відщеплюючи серин відразу і захоплюючи протон від гістидину, як раніше.
  7. Завершується карбонова кислота, результат гідролізу пептидного зв'язку.