Hva er rollene til hvert medlem av SHD katalytisk triad? Hvordan fungerer mekanismen?

SHD KATALYTISK TRIAD

De SHD katalytisk triad, som navnet antyder, består av aminosyrene (AAs) serin, histidin og aspartat, hvis enskriftskoder er henholdsvis S, H og D.

Denne typen triade eksisterer for eksempel innenfor enzymet trypsin, som kan bli funnet i bukspyttkjertelen, først syntetisert som en inaktiv forløper (slik at den ikke gjør jobben sin før den trengs).

TRYPSIN CUTS SPESIFIKKE PEPTIDE BONDS

Ideen med trypsin er at den skal hydrolyse spesifikke peptidbindinger, der peptidbindingen i spørsmålet følger en spesifikk # R # gruppe i AA-sekvensen som er stor og # Mathbf (("+")) #. Dette er et eksempel på lade komplementaritet.

Den fremhevede bindingen er peptidbindingen som hydrolyseres under den enzymatiske aktiviteten ved å finne fremhevet # R # gruppe.

AMINOSYREROLER

Serine i denne triaden ville gjøre en flott nukleofil, hvis ikke fordi det har en proton. Å ha det deprotonated ville virkelig hjelpe. For å oppnå dette må vi oppnå noe som følger med senker pKa av serin slik at den vil donere sin proton unna.

histidin blir en ønskelig løsning ved å være en aktivator til serin. Siden histidins pKa er ca. 6,04, og nøytral serinens pKa er ca. 15,9, ville det være usannsynlig at det skulle skje, selv om dette …

Derimot, aspartat har en pKa på ca. 3,90, og en negativ ladning, som en hydrofil forbindelse, vil den være en syre slik at både histidin og aspartat danner en H-bindingsinteraksjon.

Aspartatets ønske om histidins proton ber om histidin til heve sin pKa å beholde sin øvre høyre proton, balansere ut pKa-forskjellen mellom histidin og serin, fremme avprotonering av serin for å danne en H-bindingsinteraksjon.

Som en ekstra bonus, aspartat også Orients histidin slik at den fritt roterende metylenbroen holdes på plass. Hyggelig!

Sammen arbeider disse innen trypsin for eksempel for å katalysere hydrolysen / spaltningen av spesifikke peptidbindinger av andre proteiner.

HVA ER MEKANISMEN SOM?

Vel, det er dette store diagrammet her:

1. Histidin stjeler en proton fra serin, aktiverer den.
2. Serine er nå i stand til å angripe karbonylkarbonet, bindende i et tetraedralt kompleks.
3. Komplekset er stabilisert av en ryggrad # "NH" # fra et nærliggende glycin, så vel som det samme serin. Histidin er orientert av aspartat. Det tetraedrale komplekset kollapser for å spalte peptidbindingen og det resulterende # "NH" # stjeler en proton borte fra histidin.
4. Histidin kan ta en proton fra vann, da pKa fortsatt er hevet (gjør det til en svakere syre) etter å ha blitt stabilisert av aspartat.
5. Hydroksid er en stor nukleofil som deretter kan angripe karbonylkullet for et nukleofilt angrep.
6. Det tetraedrale komplekset, igjen stabilisert av ryggraden # "NH" # på glycin og samme serin, kan da kollapse, klyver serinen rett og tar en proton av histidin som før.
7. Vi slutter med en karboksylsyre, resultatet av hydrolysen av en peptidbinding.