TRANSFERASES: กระบวนการฟังก์ชันระบบการตั้งชื่อและคลาสย่อย - ชีววิทยา

รานเป็นเอนไซม์ที่โอนกลุ่มการทำงานของสารตั้งต้นทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคเพื่อการแสดงอื่นเป็น รับ กระบวนการเผาผลาญส่วนใหญ่ที่จำเป็นต่อชีวิตเกี่ยวข้องกับเอนไซม์ทรานส์เฟอเรส

การสังเกตครั้งแรกของปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์เหล่านี้ได้รับการบันทึกไว้ในปีพ. ศ. 2496 โดยดร.

Glycine N-methyltransferase (ที่มา: Jawahar Swaminathan และเจ้าหน้าที่ MSD ที่ European Bioinformatics Institute ผ่าน Wikimedia Commons)

ระบบการตั้งชื่อของเอนไซม์ทรานส์เฟอเรสโดยทั่วไปสร้างขึ้นตามลักษณะของโมเลกุลที่รับหมู่ฟังก์ชันในปฏิกิริยาตัวอย่างเช่น DNA-methyltransferase, Glutathione-transferase, 1,4-α-glucan 6-α-glucosyltransferase, และอื่น ๆ

Transferases เป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีชีวภาพโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหารและยา ยีนของพวกมันสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อทำกิจกรรมที่เฉพาะเจาะจงในสิ่งมีชีวิตซึ่งส่งผลโดยตรงต่อสุขภาพของผู้บริโภคนอกเหนือจากประโยชน์ทางโภชนาการ

ยาพรีไบโอติกสำหรับพืชในลำไส้อุดมไปด้วยทรานเฟอร์เรสเนื่องจากสิ่งเหล่านี้มีส่วนร่วมในการสร้างคาร์โบไฮเดรตที่ช่วยในการเจริญเติบโตและการพัฒนาของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในลำไส้

ข้อบกพร่องความเสียหายของโครงสร้างและการหยุดชะงักในกระบวนการที่เร่งปฏิกิริยาโดยการถ่ายเททำให้เกิดการสะสมของผลิตภัณฑ์ภายในเซลล์ซึ่งเป็นสาเหตุที่โรคและพยาธิสภาพต่างๆเกี่ยวข้องกับเอนไซม์ดังกล่าว

ความผิดปกติของ transferases ทำให้เกิดโรคต่างๆเช่น galactosemia, Alzheimer's, Huntington's disease เป็นต้น

กระบวนการทางชีวภาพที่พวกเขามีส่วนร่วม

ในบรรดากระบวนการเมตาบอลิซึมจำนวนมากที่ทรานเฟอร์เรสมีส่วนร่วมคือการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไกลโคไซด์และการเผาผลาญน้ำตาลโดยทั่วไป

เอนไซม์กลูโคทรานสเฟอเรสมีหน้าที่ในการเชื่อมต่อกันของแอนติเจน A และ B บนพื้นผิวของเม็ดเลือดแดง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในการจับแอนติเจนเกิดจากความหลากหลายของกรดอะมิโน Pro234Ser ของโครงสร้างดั้งเดิมของ B-transferases

กลูตาไธโอน - เอส - ทรานสเฟอเรสในตับมีส่วนร่วมในการล้างพิษของเซลล์ตับช่วยปกป้องพวกมันจากออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) อนุมูลอิสระและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่สะสมในไซโทพลาซึมของเซลล์และเป็น เป็นพิษสูง

Glutathione-S-Transferase (ที่มา: Jawahar Swaminathan และเจ้าหน้าที่ MSD ที่ European Bioinformatics Institute ผ่าน Wikimedia Commons)

Aspartate carbamoyl transferase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไพริมิดีนในเมแทบอลิซึมของนิวคลีโอไทด์ส่วนประกอบพื้นฐานของกรดนิวคลีอิกและโมเลกุลพลังงานสูงที่ใช้ในกระบวนการหลายเซลล์ (เช่น ATP และ GTP เป็นต้น)

Transferases มีส่วนร่วมโดยตรงในการควบคุมกระบวนการทางชีววิทยาจำนวนมากโดยการปิดเสียงโดยกลไกของ epigenetic ลำดับดีเอ็นเอที่เข้ารหัสข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์องค์ประกอบของเซลล์

Histone acetyltransferases acetylate ช่วยรักษาไลซีนตกค้างบนฮิสโตนโดยการถ่ายโอนกลุ่ม acetyl จากโมเลกุล acetyl-CoA acetylation นี้ช่วยกระตุ้นการทำงานของการถอดความที่เกี่ยวข้องกับการคลายตัวหรือการคลายตัวของ euchromatin

Phosphotransferases กระตุ้นการถ่ายโอนกลุ่มฟอสเฟตในบริบทการเผาผลาญของเซลล์อาจทั้งหมด มีหน้าที่สำคัญในการฟอสโฟรีเลชันของคาร์โบไฮเดรต

Aminotransferases กระตุ้นการถ่ายโอนกลุ่มอะมิโนแบบย้อนกลับได้จากกรดอะมิโนไปเป็นออกซาซิดซึ่งเป็นหนึ่งในการเปลี่ยนกรดอะมิโนหลายชนิดโดยอาศัยเอนไซม์ที่ขึ้นกับวิตามินบี 6

คุณสมบัติ

Transferases กระตุ้นการเคลื่อนที่ของกลุ่มเคมีโดยการทำปฏิกิริยาที่แสดงด้านล่าง ในสมการต่อไปนี้ตัวอักษร "X" แสดงถึงโมเลกุลของผู้บริจาคของกลุ่มฟังก์ชัน "Y" และ "Z" ทำหน้าที่เป็นตัวรับ

XY + Z = X + YZ

เหล่านี้เป็นเอนไซม์ที่มีองค์ประกอบอิเล็กโทรเนกาติวิตีและนิวคลีโอฟิลิกที่แข็งแกร่งในองค์ประกอบ องค์ประกอบเหล่านี้รับผิดชอบต่อความสามารถในการถ่ายเทของเอนไซม์

กลุ่มที่ได้รับการเคลื่อนย้ายโดย transferases โดยทั่วไปมักจะเป็นสารตกค้างของอัลดีไฮด์และคีโตนอะซิลกลูโคซิลอัลคิลกลุ่มที่มีไนโตรเจนและไนโตรเจนสูงฟอสฟอรัสกลุ่มที่มีกำมะถันเป็นต้น

ศัพท์เฉพาะ

การจำแนกประเภทของ transferases เป็นไปตามกฎทั่วไปของการจำแนกประเภทของเอนไซม์ที่เสนอโดยคณะกรรมการเอนไซม์ในปีพ. ศ. 2504 ตามที่คณะกรรมการเอนไซม์แต่ละตัวได้รับรหัสตัวเลขสำหรับการจำแนกประเภท

ตำแหน่งของตัวเลขในรหัสระบุแต่ละหน่วยงานหรือหมวดหมู่ในการจำแนกประเภทและตัวเลขเหล่านี้นำหน้าด้วยตัวอักษร "EC"

ในการจำแนกประเภทของสารถ่ายโอนหมายเลขแรกหมายถึงระดับของเอนไซม์หมายเลขที่สองเป็นสัญลักษณ์ของประเภทของกลุ่มที่พวกมันถ่ายโอนและหมายเลขที่สามหมายถึงสารตั้งต้นที่พวกมันทำหน้าที่

ระบบการตั้งชื่อของคลาสของการถ่ายโอนคือEC 2 มันมี subclasses สิบจึงมีเอนไซม์ที่มีรหัสจากEC.2.1เพื่อEC.2.10การแสดงแต่ละครั้งของคลาสย่อยส่วนใหญ่ทำตามประเภทของกลุ่มที่ถ่ายโอนเอนไซม์

subclasses

เอนไซม์สิบชั้นในตระกูลทรานส์เฟอเรส ได้แก่ :

EC.2.1 โอนกลุ่มของอะตอมคาร์บอน

พวกเขาถ่ายโอนกลุ่มที่มีคาร์บอนเดี่ยว ตัวอย่างเช่น Methyltransferase จะถ่ายโอนกลุ่มเมทิล (CH3) ไปยังฐานไนโตรเจนของ DNA เอนไซม์ของกลุ่มนี้ควบคุมการแปลยีนโดยตรง

EC.2.2 ถ่ายโอนกลุ่มอัลดีไฮด์หรือคีโตน

พวกเขาระดมกลุ่มอัลดีไฮด์และกลุ่มคีโตนที่มีแซคคาไรด์เป็นกลุ่มตัวรับ Carbamyltransferase แสดงถึงกลไกการควบคุมและการสังเคราะห์ pyrimidines

EC.2.3 Acyltransferases

เอนไซม์เหล่านี้จะถ่ายโอนหมู่เอซิลไปเป็นอนุพันธ์ของกรดอะมิโน Peptidyltransferase ทำหน้าที่สร้างพันธะเปปไทด์ที่จำเป็นระหว่างกรดอะมิโนที่อยู่ติดกันในระหว่างกระบวนการแปล

EC.2.4 Glycosyltransferases

พวกเขาเร่งการสร้างพันธะไกลโคซิดิกโดยใช้กลุ่มน้ำตาลฟอสเฟตเป็นกลุ่มผู้บริจาค สิ่งมีชีวิตทั้งหมดนำเสนอลำดับดีเอ็นเอสำหรับไกลโคซิลทรานเฟอเรสเนื่องจากพวกมันมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ไกลโคลิปิดและไกลโคโปรตีน

EC.2.5 ถ่ายโอนหมู่อัลคิลหรืออะริลนอกเหนือจากหมู่เมธิล

พวกเขาระดมกลุ่มอัลคิลหรืออะริล (นอกเหนือจาก CH3) เช่นกลุ่มไดเมทิลเป็นต้น ในหมู่พวกเขาคือกลูตาไธโอนทรานสเฟอเรสซึ่งได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้

EC.2.6 ถ่ายโอนกลุ่มไนโตรเจน

เอนไซม์ของคลาสนี้ถ่ายโอนกลุ่มไนโตรเจนเช่น -NH2 และ -NH เอนไซม์เหล่านี้ ได้แก่ aminotransferases และ transaminases

EC.2.7 หมู่ถ่ายโอนที่ประกอบด้วยหมู่ฟอสเฟต

พวกมันเร่งปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชันของพื้นผิว โดยทั่วไปสารตั้งต้นของฟอสโฟรีเลชันเหล่านี้คือน้ำตาลและเอนไซม์อื่น ๆ ฟอสโฟโตทรานสเฟอร์จะลำเลียงน้ำตาลเข้าสู่เซลล์พร้อม ๆ กันกับฟอสโฟรีเลชัน

EC.2.8 กลุ่มถ่ายโอนที่มีกำมะถัน

พวกมันโดดเด่นด้วยการเร่งการถ่ายโอนกลุ่มที่มีกำมะถันอยู่ในโครงสร้าง โคเอ็นไซม์เอทรานส์เฟอเรสเป็นของคลาสย่อยนี้

EC.2.9 กลุ่มถ่ายโอนที่มีซีลีเนียม

พวกเขาเรียกกันทั่วไปว่า seleniotransferases สิ่งเหล่านี้ระดมกลุ่ม L-seril เพื่อถ่ายโอน RNA

EC.2.10 กลุ่มถ่ายโอนที่ประกอบด้วยโมลิบดีนัมหรือทังสเตน

การถ่ายทอดของกลุ่มนี้จะระดมกลุ่มที่มีโมลิบดีนัมหรือทังสเตนไปยังโมเลกุลที่มีกลุ่มซัลไฟด์เป็นตัวรับ

อ้างอิง

Alfaro, JA, Zheng, RB, Persson, M. , Letts, JA, Polakowski, R. , Bai, Y. , … & Evans, SV (2008) ABO (H) กลุ่มเลือด A และ B glycosyltransferases รับรู้สารตั้งต้นผ่านการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเฉพาะ วารสารเคมีชีวภาพ, 283 (15), 10097-10108.
Aranda Moratalla, J. (2015). การศึกษาเชิงคำนวณของ DNA-Methyltransferases การวิเคราะห์กลไก epigenetic ของ DNA methylation (Doctoral-Thesis, University of Valencia-Spain)
อาร์มสตรอง, RN (1997). โครงสร้างกลไกการเร่งปฏิกิริยาและวิวัฒนาการของกลูตาไธโอนทรานส์เฟอเรส การวิจัยทางเคมีทางพิษวิทยา, 10 (1), 2-18.
Aznar Cano, E. (2014). การศึกษา phages ของ» Helicobacter pylori »โดยวิธีฟีโนไทป์และจีโนไทป์ (Doctoral dissertation, Universidad Complutense de Madrid)
Boyce, S. , และ Tipton, KF (2001) การจำแนกประเภทของเอนไซม์และระบบการตั้งชื่อ eLS
Bresnick, E. , & Mossé, H. (1966). แอสพาร์เทตคาร์บาโมอิลทรานสเฟอเรสจากตับหนู วารสารชีวเคมี, 101 (1), 63.
Gagnon, SM, Legg, MS, Polakowski, R. , Letts, JA, Persson, M. , Lin, S. , … & Borisova, SN (2018) สารตกค้างที่ได้รับการอนุรักษ์ Arg188 และ Asp302 มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อองค์กรที่ทำงานอยู่และการเร่งปฏิกิริยาในกลุ่มเลือด ABO (H) ของมนุษย์ A และ B glycosyltransferases Glycobiology, 28 (8), 624-636
กริมส์, WJ (1970). การถ่ายโอนกรดเซียลิกและระดับกรดเซียลิกในเซลล์ปกติและเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงแล้ว ชีวเคมี, 9 (26), 5083-5092.
กริมส์, WJ (1970). การถ่ายโอนกรดเซียลิกและระดับกรดเซียลิกในเซลล์ปกติและเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงแล้ว ชีวเคมี, 9 (26), 5083-5092.
Hayes, JD, Flanagan, JU และ Jowsey, IR (2005) กลูตาไธโอนทรานเฟอร์ Annu Rev. Pharmacol. Toxicol. , 45, 51-88
Hersh, LB, & Jencks, WP (2510) Coenzyme A Transferase kinetics และปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน วารสารเคมีชีวภาพ, 242 (15), 3468-3480
Jencks, WP (1973). 11 โคเอ็นไซม์ A Transferases ในเอนไซม์ (Vol. 9, pp. 483-496). สำนักพิมพ์วิชาการ.
Lairson, LL, Henrissat, B. , Davies, GJ, & Withers, SG (2008) Glycosyltransferases: โครงสร้างหน้าที่และกลไก การทบทวนชีวเคมีประจำปี 77
Lairson, LL, Henrissat, B. , Davies, GJ, & Withers, SG (2008) Glycosyltransferases: โครงสร้างหน้าที่และกลไก การทบทวนชีวเคมีประจำปี 77.
Lambalot, RH, Gehring, AM, Flugel, RS, Zuber, P. , LaCelle, M. , Marahiel, MA, … & Walsh, CT (1996) เอนไซม์ชนิดใหม่ที่มีผิวเผินซึ่งเป็นสารฟอสโฟเพนไทนิลทรานเฟอร์เรส เคมีและชีววิทยา, 3 (11), 923-936
Mallard, C. , Tolcos, M. , Leditschke, J. , Campbell, P. , & Rees, S. (1999). การลดการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของโคลีนอะซิทิลทรานสเฟอเรส แต่ไม่ใช่การกระตุ้นภูมิคุ้มกันของตัวรับ muscarinic-m2 ในก้านสมองของทารก SIDS วารสารประสาทวิทยาและวิทยาทดลอง, 58 (3), 255-264
Mannervik, B. (1985). ไอโซเอนไซม์ของกลูตาไธโอนทรานสเฟอเรส ความก้าวหน้าทางเอนไซม์วิทยาและสาขาที่เกี่ยวข้องกับอณูชีววิทยา 57, 357-417
MEHTA, PK, HALE, TI และ CHRISTEN, P. (1993) Aminotransferases: การสาธิต homology และการแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยวิวัฒนาการ European Journal of Biochemistry, 214 (2), 549-561
Monro, RE, Staehelin, T. , Celma, ML, & Vazquez, D. (1969, มกราคม). กิจกรรม peptidyl transferase ของไรโบโซม ในการประชุมวิชาการ Cold Spring Harbor เรื่องชีววิทยาเชิงปริมาณ (เล่ม 34, หน้า 357-368) สำนักพิมพ์ Cold Spring Harbor
Montes, CP (2014). เอนไซม์ในอาหาร? ชีวเคมีของพืชที่กินได้ UNAM University Magazine, 15, 12.
มอร์ตันอาร์เค (2496) กิจกรรมการถ่ายโอนของเอนไซม์ไฮโดรไลติก ธรรมชาติ, 172 (4367), 65.
Negishi, M. , Pedersen, LG, Petrotchenko, E. , Shevtsov, S. , Gorokhov, A. , Kakuta, Y. , & Pedersen, LC (2001) โครงสร้างและหน้าที่ของ sulfotransferases จดหมายเหตุชีวเคมีและชีวฟิสิกส์, 390 (2), 149-157
คณะกรรมการการตั้งชื่อของสหภาพชีวเคมีและอณูชีววิทยาระหว่างประเทศ (NC-IUBMB) (2019). สืบค้นจาก qmul.ac.uk
เรจ, อาร์. (1989). Aminotransferases ในโรค คลินิกในห้องปฏิบัติการเวชศาสตร์, 9 (4), 667-687.
Xu, D. , Song, D. , Pedersen, LC, & Liu, J. (2007) การศึกษาร่วมกันของ heparan sulfate 2-O-sulfotransferase และ chondroitin sulfate 2-O-sulfotransferase วารสารเคมีชีวภาพ, 282 (11), 8356-8367

TRANSFERASES: กระบวนการฟังก์ชันระบบการตั้งชื่อและคลาสย่อย - ชีววิทยา - 2026