Hvad er rollerne for hvert medlem af SHD katalytisk triade? Hvordan virker mekanismen?

DEN SHD KATALYTISKE TRIAD

Det SHD katalytisk triad, som navnet antyder består af aminosyrerne (AA'er) serin, histidin og aspartat, hvis enbogstavskoder er henholdsvis S, H og D.

Denne slags triade eksisterer for eksempel inden for enzymet trypsin, som kan findes i bukspyttkjertelen, først syntetiseres som en inaktiv forløber (så det gør ikke sit job, før det er nødvendigt).

TRYPSIN CUTS SPECIFIKKE PEPTIDE BONDS

Ideen med trypsin er, at den skal hydrolyse specifikke peptidbindinger, hvor den pågældende peptidbinding følger en specifik # R # gruppe i den AA-sekvens der er store og # Mathbf (("+")) #. Dette er et eksempel på charge komplementaritet.

Den fremhævede binding er peptidbindingen, der hydrolyseres under den enzymatiske aktivitet efter at have fundet den fremhævede # R # gruppe.

AMINOSYRE ROLES

serin i denne triade ville gøre en stor nukleofil, hvis ikke fordi det har en proton. At have det deprotoneret ville virkelig hjælpe. For at opnå dette skal vi gøre noget for effekten af sænke pKa af serin så den vil donere sin proton væk.

Histidin bliver en ønskelig løsning ved at være en aktivator til serin. Da histidins pKa er ca. 6,04, og neutrale serinens pKa er omkring 15,9, ville det være usandsynligt, at det selv skulle ske, selv om …

Imidlertid, aspartat har en pKa på ca. 3,90, og en negativ ladning, som en hydrofil forbindelse, den ønsker at være en syre, således at både histidin og aspartat danner en H-bindingsinteraktion.

Aspartats ønske om histidins proton beder histidin til hæve sin pKa at holde sin øvre højre proton, balancere ud pKa-forskellen mellem histidin og serin, fremme afprotonering af serin til dannelse af en H-bindingsinteraktion.

Som en ekstra bonus, aspartat også Orients histidin, således at dens frit roterende methylenbro holdes på plads. Pæn!

Sammen arbejder disse i trypsin for eksempel for at katalysere hydrolysen / spaltningen af specifikke peptidbindinger af andre proteiner.

HVAD ER MEKANISMEN DEM?

Nå, det er dette store diagram her:

1. Histidin stjæler en proton fra serin, aktiverer den.
2. Serine kan nu angribe carbonylcarbonet, bindende i et tetrahedralt kompleks.
3. Komplekset stabiliseres af en rygrad # "NH" # fra en nærliggende glycin, såvel som den af samme serin. Histidin er orienteret af aspartat. Det tetrahedrale kompleks kollapser for at spalte peptidbindingen og den resulterende # "NH" # stjæler en proton væk fra histidin.
4. Histidin kan fange en proton fra vand, da dets pKa stadig er hævet (hvilket gør det til en svagere syre) efter stabilisering af aspartat.
5. Hydroxid er en stor nukleofil, som derefter kan angribe carbonylcarbonet til et andet nukleofilt angreb.
6. Det tetrahedrale kompleks, der igen stabiliseres af rygraden # "NH" # på glycin og den samme serin, kan så falde sammen, spalter serinen lige ud og gribe en proton ud af histidin som før.
7. Vi slutter med en carboxylsyre, resultatet af hydrolysen af en peptidbinding.