Аспартилцистеин менен сериндик протеазалардын ортосундагы негизги айырма алардын каталитикалык калдыктары катары иштеген функционалдык топтору болуп саналат. Аспартил протеазанын каталитикалык калдыктарынын ролун аткарган функционалдык топ карбон кислотасы тобу, ал эми цистеин протеазасында тиол же сульфгидрил тобу каталитикалык калдыкта, ал эми сериндик протеазада гидроксил тобу же спирт иштейт. каталитикалык калдыктагы функционалдык топ катары.
Протеазалар протеолизди катализдөөчү ферменттер, бул протеиндердин майда полипептиддерге же аминокислоталарга бөлүнүшү. Бул процесс протеиндердеги пептиддик байланыштарды гидролиз процесси менен ажыратуу менен ишке ашат. Протеазалар жутулган белокторду сиңирүү, белоктордун катаболизми жана клетка сигнализациясы сыяктуу көптөгөн биологиялык функцияларга катышат. Протеаздар жашоонун бардык формаларында болот. Аспартил, цистеин жана серин тирүү организмдерде негизги ролду ойногон үч маанилүү протеаза болуп саналат.
Аспатил протеазалар деген эмне?
Аспартил протеазалар белокту ыдыратуучу ферменттердин бир түрү. Алардын активдүү сайтында эки жогорку сакталган аспартаттар бар жана алар кислоталуу рНда оптималдуу активдүү. Бул протеазалар гидрофобдук калдыктары жана бета-метилен тобу бар дипептиддик байланыштарды ажыратат. Аспартил протеазанын каталитикалык механизми кислота-база механизми болуп саналат. Бул эки аспартаттын калдыктары менен суу молекуласынын координациясын камтыйт. Бир аспартат протонду алып салуу менен суу молекуласын активдештирет. Бул сууга субстраттын карбонил көмүрүнө нуклеофилдик чабуул жасоого мүмкүндүк берет. Натыйжада, ал экинчи аспартаттын калдыгы менен суутек байланыштары менен турукташтырылган тетраэдрдик оксианиондук орто продуктуну жаратат. Бул ортоңку заттын кайра түзүлүшү пептиддин эки пептиддик продуктуга бөлүнүшүнө жооп берет.
01-сүрөт: Аспартил протеаза
Аспарагикалык протеазалардын беш супер үй-бүлөсү бар: AA кланы - үй-бүлө, AC кланы - сигналдык пептидаза II үй-бүлөсү, клан AD - пресенилиндердин үй-бүлөсү, Clan AE - GPR эндопептидаза үй-бүлөсү, жана Clan AF, бул оптималдуу үй-бүлө.
Цистеин протеазалары деген эмне?
Цистеин протеазалары - белокторду бузуучу гидролаза ферменттеринин тобу. Алар каталитикалык үчилтикте же диадада нуклеофилдик цистеин тиолду камтыган каталитикалык механизмди көрсөтөт. Цистеин протеазаларынын каталитикалык механизминин алгачкы кадамы депротонация болуп саналат. Тиол тобу негизги каптал чынжырга ээ болгон гистидин сыяктуу жанаша аминокислота менен ферменттин активдүү жеринде протонацияланат. Кийинки кадам субстраттагы цистеиндин депротонацияланган аниондук күкүртүнүн нуклеофилдик чабуулу. Бул жерде субстраттын фрагменти амин менен бөлүнүп чыгат, ал эми протеазадагы гистидин калдыктары протонацияланган формасын калыбына келтирет. Мунун натыйжасында субстраттын тиоэстер аралык заты пайда болуп, жаңы карбоксиддик терминалды цистеин тиолуна байланыштырат. Тиоэфир байланышы гидролизденип, калган субстрат фрагментинде карбон кислотасынын бөлүгүн пайда кылат.
02-сүрөт: Цистеин протеаза
Цистеин протеазалары физиологияда жана өнүгүүдө бир нече ролду ойнойт. Өсүмдүктө алар сактоочу белокторду өстүрүүдө, өнүктүрүүдө, топтоодо жана мобилизациялоодо маанилүү роль ойношот. Адамдарда алар карылык жана апоптоздо, иммундук жооптордо, прогормондорду иштетүүдө жана клеткадан тышкаркы матрицанын конустун өнүгүшү үчүн ремоделизациясында маанилүү.
Сериндик протеазалар деген эмне?
Сериндик протеазалар да белоктордогу пептиддик байланыштарды ажыратуучу протеолиттик ферменттердин тобу болуп саналат. Серин ферменттин активдүү жеринде нуклеофилдик аминокислота катары кызмат кылат. Булар эукариоттордо да, прокариоттордо да бар. Сериндик протеазалар, адатта, активдүү каталитикалык сайтта биригүүчү эки бета-баррель доменинен турган жана ошондой эле алардын субстрат өзгөчөлүгүнө негизделген айырмалоочу түзүлүшү боюнча ар кандай категорияларга бөлүнөт. Алар трипсин, химотрипсин, тромбин, эластаза жана субтилизин сыяктуу.
03-сүрөт: Сериндик протеаза
Трипсин сымал протеазалар лизин же аргинин сыяктуу оң заряддуу аминокислотадан кийин пептиддик байланыштарды ажыратат. Алар аспарагин кислотасы же глутамин кислотасы сыяктуу терс заряддуу калдыктарга мүнөздүү. Химотрипсин сымал протеазалар гидрофобдуураак. Алардын өзгөчөлүгү тирозин, триптофан жана фенилаланин сыяктуу ири гидрофобдук калдыктар менен байланыштуу. Тромбин сымал протеазаларга тканды активдештирүүчү плазминоген болгон тромбин жана плазмин кирет. Булар кандын уюшуна жана тамак сиңирүүсүнө, ошондой эле нейродегенеративдик бузулууларда патофизиологияга жардам берет. Эластаза сымал протеазалар аланин, глицин жана валин сыяктуу калдыктарды жакшы көрүшөт. Субтилизин сымал протеазаларга прокариоттордогу серин кирет. Ал нуклеофилдик серинди түзүү үчүн каталитикалык триаданы колдонгон каталитикалык механизмди бөлүшөт. Сериндик протеазанын активдүүлүгүн жөнгө салуу үчүн протеазанын алгачкы активдешүүсүн жана ингибиторлордун секрециясын талап кылат.
Аспартилцистеин менен сериндик протеазалардын кандай окшоштуктары бар?
- Аспартил, цистеин жана серин протеазалары пептиддик байланыштарды үзүү аркылуу белоктордун ыдырашын катализдейт.
- Активдик сайттын калдыктары пептиддик байланыштарга кол салып, анын үзүлүшүнө алып келген механизмдер окшош.
- Баарында нуклеофилдер бар.
- Алардын баары белоктор.
Аспатилцистеин менен сериндик протеазалардын ортосунда кандай айырма бар?
Аспартилцистеин менен сериндик протеазалардын ортосундагы негизги айырма каталитикалык калдыктардын ролун аткарган алардын функционалдык тобуна жараша болот. Аспартил протеазада функционалдык топ катары карбон кислотасынын тобу, ал эми цистеин протеазасында тиол же сульфгидрил тобу, ал эми сериндик протеазада гидроксил тобу же спирт функционалдык топтун ролун аткарат.
Аспартил протеазаларында аспартат активдүүлүгү бар, ал эми цистеиндик протеазалар цистеиндик активдүүлүккө ээ. Серин протеазынын активдүү сайтынын калдыктары гидроксил тобу болуп саналат. Ошентип, бул аспартил цистеин менен серин протеазаларынын дагы бир айырмасы. Сериндик жана цистеиндик протеазалардан айырмаланып, аспартил протеазалар бөлүнүү процессинде коваленттүү аралык затты түзбөйт. Демек, протеолиз аспартил протеазалар үчүн бир кадамда жүрөт.
Төмөнкү инфографикада аспатилцистеин менен серин протеазаларынын ортосундагы айырмачылыктар жанаша салыштыруу үчүн таблица түрүндө берилген.
Кыскача маалымат – Аспартилцистеин жана серин протеазалары
Протеазалар белоктордун майда полипептиддерге же аминокислоталарга ыдырашын катализдөөчү ферменттер. Аспартил цистеин жана серин протеазаларынын ортосундагы негизги айырма алардын каталитикалык калдыктары катары иш-аракет тобу болуп саналат. Аспартил протеазада карбон кислотасынын тобу функционалдык топтун ролун аткарат, ал эми тиол же сульфгидрил тобу цистеин протеазасында функционалдык топтун ролун аткарат. Серин протеазасында функционалдык топ катары гидроксил тобу же спирт иштейт.
