Quali sono i ruoli di ciascun membro della triade catalitica SHD? Come funziona il meccanismo?

LA TRD DI CATTIVITÀ SHD

Il Triade catalitica SHD, come suggerisce il nome, è costituito da amminoacidi (AA), serina, istidina e aspartato, i cui codici a una sola lettera sono S, H e D, rispettivamente.

Questo tipo di triade esiste, ad esempio, all'interno dell'enzima tripsina, che può essere trovato nel pancreas, dapprima sintetizzato come un precursore inattivo (quindi non fa il suo lavoro fino a quando non è necessario).

TRYPSIN TAGLIA SPECIFICHE PEPTIDE BOND

L'idea con tripsina è che dovrebbe idrolizzare specifici legami peptidici, dove il legame peptidico in questione segue uno specifico # R # raggruppa nella sequenza AA che è grande e # Mathbf (("+")) #. Questo è un esempio di carica di complementarità.

Il legame evidenziato è il legame peptidico che viene idrolizzato durante l'attività enzimatica alla ricerca dell'elemento evidenziato # R # gruppo.

RUOLO DI ACIDO AMINO

serina in questa triade sarebbe fantastico nucleofilo, se non per avere un protone. Avere deprotonato sarebbe davvero d'aiuto. Per realizzare ciò, dobbiamo realizzare qualcosa per l'effetto di abbassando il pKa di serina in modo che voglia donare il suo protone.

istidina diventa una soluzione desiderabile essendo un attivatore a serina. Dato che il pKa dell'istidina è circa 6,04, e il pKa della serina neutra è circa 15,9, sarebbe improbabile da solo che ciò accadesse, sebbene …

Però, aspartato ha un pKa di circa 3,90 e una carica negativa, quindi come composto idrofilo, vuole essere un acido in modo che sia l'istidina che l'aspartato formino un'interazione di legame H.

Il desiderio dell'aspartato per il protone di istidina induce istidina a alza il suo pKa per mantenere il suo protone in alto a destra, bilanciamento la differenza di pKa tra istidina e serina, promuovendo la deprotonazione della serina per formare un'interazione di legame H.

Come bonus aggiuntivo, anche l'aspartato orienta istidina in modo che il ponte in metilene a rotazione libera sia mantenuto in posizione. Bello!

Insieme, questi lavorano all'interno della tripsina, ad esempio, per catalizzare l'idrolisi / scissione di specifici legami peptidici di altre proteine.

QUAL E 'IL MECCANISMO?

Bene, è questo grande diagramma qui:

1. L'istidina ruba un protone dalla serina, attivandolo.
2. La serina è ora in grado di attaccare il carbonio carbonile, legandosi in un complesso tetraedrico.
3. Il complesso è stabilizzato da una spina dorsale # "NH" # da una glicina vicina, così come quella della stessa serina. L'istidina è orientata dall'aspartato. Il complesso tetraedrico collassa per separare il legame peptidico e il risultante # "NH" # ruba un protone lontano dall'istidina.
4. L'istidina può afferrare un protone dall'acqua, poiché il suo pKa è ancora sollevato (rendendolo un acido più debole) dopo essere stato stabilizzato dall'aspartato.
5. L'idrossido è un grande nucleofilo che può quindi attaccare il carbonio carbonile per un secondo attacco nucleofilo.
6. Il complesso tetraedrico, di nuovo stabilizzato dalla spina dorsale # "NH" # sulla glicina e sulla stessa serina, possono poi collassare, tagliare la serina e staccare un protone dall'istidina come prima.
7. Finiamo con un acido carbossilico, il risultato dell'idrolisi di un legame peptidico.