Apakah peranan setiap ahli triad pemangkin SHD? Bagaimanakah mekanisme berfungsi?

THE SHD CATALYTIC TRIAD

The Triad pemangkin SHD, seperti yang dinamakan namanya, terdiri daripada asid amino (AA) serine, histidine, dan aspartate, yang satu hurufnya adalah S, H, dan D.

Contoh triad ini, misalnya, dalam enzim trypsin, yang boleh didapati di pankreas, mula-mula disintesis sebagai prekursor yang tidak aktif (jadi ia tidak melakukan tugasnya sehingga diperlukan).

TRYPSIN CUTS SPECIFIC BONDS PEPTIDE

Idea dengan trypsin adalah bahawa ia sepatutnya menghidrolisis ikatan peptida tertentu, di mana ikatan peptida yang bersangkutan berikut spesifik # R # kumpulan dalam susunan AA iaitu besar dan # mathbf (("+")) #. Ini adalah contoh tanggungjawab saling melengkapi.

Ikatan yang diserlahkan ialah ikatan peptida yang dihidrolisis semasa aktiviti enzimatik apabila mendapati yang ditonjolkan # R # kumpulan.

AMINO ACID ROLES

Serine dalam triad ini akan menjadi hebat nukleofil, jika tidak kerana ia mempunyai proton. Memiliki deprotonasi itu benar-benar akan membantu. Untuk mencapai matlamat ini, kita perlu mencapai sesuatu untuk kesannya menurunkan pKa serine supaya ia mahu mendermakan protonnya.

Histidine menjadi penyelesaian yang wajar dengan menjadi pengaktif untuk serine. Oleh kerana pKa histidine adalah kira-kira 6.04, dan pKa serine neutral adalah kira-kira 15.9, ia tidak mungkin sendiri untuk ini berlaku, walaupun …

Walau bagaimanapun, aspartat mempunyai pKa kira-kira 3.90 dan caj negatif, jadi sebatian hidropilik, ia mahu menjadi asid supaya kedua-dua histidine dan aspartat membentuk interaksi H-ikatan.

Keinginan aspartate untuk protist histidine menimbulkan histidine meningkatkan pKa nya untuk mengekalkan proton kanan atasnya, mengimbangi perbezaan pKa antara histidin dan serine, mempromosikan deprotonasi serine untuk membentuk interaksi ikatan H.

Sebagai bonus tambahan, aspartate juga orients histidine supaya jambatan metilena yang berputar secara bebas disimpan di tempatnya. Nice!

Bersama-sama, kerja-kerja ini dalam trypsin, misalnya, untuk memangkinkan hidrolisis / perpecahan ikatan peptida tertentu protein lain.

APAKAH MEKANISM PELAJARI?

Nah, itu rajah besar di sini:

1. Histidine mencuri proton dari serine, mengaktifkannya.
2. Serine kini dapat menyerang karbon karbonil, mengikat dalam kompleks tetrahedral.
3. Kompleks ini stabil dengan tulang belakang # "NH" # dari glisin yang berdekatan, serta serine yang sama. Histidine berorientasikan oleh aspartat. Kompleks tetrahedral runtuh untuk memecahkan ikatan peptida, dan hasilnya # "NH" # mencuri proton jauh dari histidine.
4. Histidine boleh merebut proton dari air, kerana pKa masih dinaikkan (menjadikannya asid lebih lemah) selepas stabil oleh aspartat.
5. Hidroksida adalah nukleofil yang hebat yang kemudian boleh menyerang karbon karbonil untuk serangan nukleofilik kedua.
6. Kompleks tetrahedral, sekali lagi stabil oleh tulang belakang # "NH" # pada gliserin dan serine yang sama, kemudian boleh runtuh, memecah serina ke kanan dan merampas proton dari histidine seperti dahulu.
7. Kami mengakhiri dengan asid karboksilik, hasil daripada hidrolisis ikatan peptida.