Vedení substrátu - Substrate channeling

Vedení substrátu je průchod meziproduktu metabolického produktu jednoho enzym přímo na jiný enzym nebo Aktivní stránky bez jeho uvolnění do roztoku. Když se mezi sebou substrátuje několik po sobě následujících enzymů kanálu metabolické dráhy, nazývá se to a metabolon. Channeling může udělat metabolická cesta rychlejší a účinnější, než by bylo, kdyby byly enzymy náhodně distribuovány v cytosol, nebo zabránit uvolňování nestabilních meziproduktů.[1] Může také chránit meziprodukt před spotřebováním konkurenčními reakcemi katalyzovanými jinými enzymy.

Channeling může nastat několika způsoby. Jednou z možností, která se vyskytuje v komplex pyruvátdehydrogenázy, je substrátem připojeným k pružnému ramenu, které se pohybuje mezi několika aktivními místy (není to příliš pravděpodobné).[2] Další možností jsou dvě aktivní místa spojená tunelem skrz protein a substrát pohybující se tunelem; toto je vidět v tryptofan syntáza.[1] Třetí možností je nabitá oblast na povrchu enzymu působící jako dráha nebo „elektrostatická dálnice“ k vedení substrátu, který má opačný náboj z jednoho aktivního místa do druhého. To je vidět na bifunkčním enzymu dihydrofolát reduktáza -thymidylát syntáza.[3] Bylo také popsáno směrování aminoacyl-tRNA pro syntézu proteinů in vivo.[4]

Přítomnost kanálu ve struktuře enzymu je poměrně častým rysem, protože více než 68% enzymů má aktivní kanály pro přístup k místu.[5] Enzymové kanály lze identifikovat a charakterizovat pomocí MOLEonline software.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Huang X, Holden HM, Raushel FM (2001). „Usměrňování substrátů a meziproduktů v enzymem katalyzovaných reakcích“. Annu. Biochem. 70: 149–80. doi:10.1146 / annurev.biochem.70.1.149. PMID  11395405.
  2. ^ Perham RN (2000). "Kyvné ramena a kyvné domény v multifunkčních enzymech: katalytické stroje pro vícestupňové reakce". Annu. Biochem. 69: 961–1004. doi:10.1146 / annurev.biochem.69.1.961. PMID  10966480.
  3. ^ Miles EW, Rhee S, Davies DR (duben 1999). "Molekulární základ směrování substrátu". J. Biol. Chem. 274 (18): 12193–6. doi:10.1074 / jbc.274.18.12193. PMID  10212181.
  4. ^ Negrutskii B.S .; Deutscher M.P. (1991). „Usměrňování aminoacyl-tRNA pro syntézu proteinů in vivo“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88 (11): 4991–5. doi:10.1073 / pnas.88.11.4991. PMC  51793. PMID  2052582.
  5. ^ Pravda L .; Berka K .; Svobodová Vareková R; Banas P .; Laskowski R.A .; Koca J .; Otyepka M. (2014). „Anatomy of Enzyme Channels“. BMC bioinformatika. 15: 379. doi:10.1186 / s12859-014-0379-x. PMC  4245731. PMID  25403510.