Enzymer: kinetik Flashcards
Enzymer kan delas in i olika klasser beroende på vilken reaktion de katalyserar. Hur många klasser finns det och vad heter klasserna?
- Oxireduktaser
- Transferaser
- Hydrolaser
- Lyaser
- Isomeraser
- Ligaser
Vilka typer av reaktioner katalyserar de olika klasserna av enzym?
- Oxireduktaser - elektron-transfer (H+ eller H-atom). Dessa utiliserar ofta NADP eller NAD+ som co-faktorer
- Transferaser - reaktioner där grupper flyttas
- Hydrolaser - hydrolys-reaktioner, funktionell grupp flyttas till vatten
- Lyaser - Addition av grupp till dubbelbindning, eller formation av dubbelbindning genom borttagning av grupp
- Isomeraser - grupper flyttas inom molekyler för förändrad isomeri-form
- Ligaser - Bildar C-C, C-S, C-O eller C-N bindning genom kondensations-reaktion. Sker ihop med ATP-klyvning eller liknande cofactor
Ge exempel på enzym tillhörande enzymklass 1 - oxidoreduktaser?
- Reduktas
- Oxidas
- Hydrogenas
Ge exempel på enzym tillhörande enzymklass 2 - transferaser?
- Transferas
Ge exempel på enzym tillhörande enzymklass 3 - hydrolaser?
- Esteras
- Lipas
- Peptidas
- Proteas
- Fosfatas
Ge exempel på enzym tillhörande enzymklass 4 - lyaser?
- Dekarboxylas
Ge exempel på enzym tillhörande enzymklass 5 - isomeraser?
- Racemas
- Epimeras
Ge exempel på enzym tillhörande enzymklass 6 - ligaser?
- Ligas
- Syntas
Enzymer klassas in med olika EC-nummer. Vad står EC för?
Enzyme commission number
EC-nummer är i formatet “EC A.B.C.D” (tex EC 2.7.1.2). Förklara vad de olika siffrorna i numret innebär?
- A = vilken klass enzymet tillhör, tex transferas
- B = vad enzymet gör specifikt (tex “överför fosfatgrupp” -> kinas. Eller “agerar på ester-bindning”…)
- C = Enzymets acceptor, tex alkohol som tar emot fosfat
- D = Var i listan av enzymer med liknande som detta enzym hamnar (tex enzym nummer 2 i en lista av enzym med samma egenskaper)
Vad gör enzymet fosforylas?
Det adderar fosfat från en fosfatjon
Vad gör enzymet fosfatas?
Det hydrolyserar (tar bort) fosfatgrupp
Vad gör enzymet triacylglycerol lipas?
Bryter ner fett till fettsyror och glycerol
Gällande peptidaser, vad innebär det om enzymet är en endo- eller exopeptidas?
- Endopeptidas = klipper inne i en peptid, från mitten och ut
- Exopeptidas = klipper ifrån ändarna på en peptid och in
Vad gör enzymtyperna aminopeptidas och karboxipeptidas? Vad är skillnaden mellan dem?
Dessa enzymtyper klipper peptider ifrån ändasrna
- Aminopeptidas klipper från amino-änden
- Karboxipeptidas klipper från karoxyl-änden
Hur är serinproteaser uppbyggda och hur relateras dess uppbyggnad till deras verkningsmekanism?
- Har en aminosyrakedja, likt alla enzym
- Har cysteinbindningar mellan vissa aminosyror, som stabiliserar
- På vissa ställen är aminosyrakedjan hydrolyserad - alltså har den hål
Vid aktivering av enzymet ändras dess koformation och hydrolys-hålen blir enzymets aktiva säten
Serinproteaser har alla något gemensamt som är viktigt för deras funktion. Vad?
- Serinproteaser har den sk “katalytiska triaden” - tre aminosyror som samverkar (kooperativitet) för att utföra katalysen
- De är långt ifrån varandra i primärsekvensen men sammanförs i tertiärstrukturen
Vad är serinproteaser för något? Ge exempel på två.
De är en grupp endopeptidaser som katalyserar hydrolysen av peptidbindningar
Exempel - chymotrypsin och trypsin
Vilka aminosyror ingår i “katalytiska triaden” (serinproteas)? Vad är deras respektive funktion?
- Asp-102 - bistår His-57 och Ser-195
- His-57 - syra/bas katalys
- Ser-195 - nukleofil; inblandad i kovalent katalys
Hur går inbindning av substrat till chymotrypsin till?
Vilka olika katalysprinciper för serinproteaser finns, och vad händer vid varje?
- Nukleofil katalys som utförs av Serin-195
- Kovalent katalys, där det bildas kovalent bundna intermediärer
- Elektrostatisk katalys - vätebindning mellan amidväten på chymotrypsin och det negativt laddade syret från substratet i övergångstillståndet
- Generell syra/bas katalys - Histidin-57 är perfekt placerad för att donera proton (syra) och ta upp proton (bas) från substrat, vatten och enzymet självt
Förklara varför olika proteaser har olika substratspecificitet?
Det beror på strukturen hos substratets inbindningsficka
- Chymotrypsin = hydrofob ficka, hit vill ickepolära/aromatiska aminosyror med stora R-grupper binda. Vid inbindning kan de klyvas. Ex: Trp, Tyr, Phe, Met och Leu.
- Trypsin = neg. laddad aminosyra i botten av ficka. Attraktivt för positiva aminosyror Lys och Arg som klyvs vid inbindning.
- Elastas = blockerad bindningsficka. Klyver peptider på karboxylsidan av GLy, Ala och Val. Dessa ickepolära syror har korta sidokedjor vilket gör att de får plats i fickan.
Vad är HIV-proteas?
Ett enzym som klyver nysytetiserat protein för att skapa komponenter till HIV-virus
Transition State-liknande inhibitorer används för att inhibera HIV-proteas och fungerar som läkemedel mot HIV infektion / AIDS
Vad är en transition state analog?
- Kemiska föreningar vars struktur liknar transition state/enzym-substrat komplex hos enzymkatalyserade reaktioner
- De kan användas som inhibitorer då de blockerar enzymets aktiva säte
Nämn två nivåer av enzymreglering?
- På transkriptionsnivå
- När enzymet redan är uttryckt
Vilka två sorters reglering kan man använda när ett enzym redan är uttryckt?
- Reversibel reglering
- Irriversibel reglering
Nämn tre sorters reversibel och irreversibel reglering?
Reversibel reglering:
- Allosterisk aktivering/deaktivering (ofta feedback)
- Kovalent modifiering
- Endogena inhibitorer
Irreversibel reglering:
- Kovalent modifiering
- Zymogen aktivering
- Nedbrytning
Vad innebär “feedback inhibition”?
Att slutprodukten blockerar en tidig reaktion och stänger av hela sekvensen / serien av reaktioner
Förklara den sekventiella modellen för alloster aktivering, respektive inhibering?
Aktivering
- Substrat binder in till enzym i T-form (som ofta är dimeriserad)
- Inbindningen resulterar i att subenheten som bindes in till blir R-form
- Dimerisering gör att R-formen smittar av sig till den andra subenheten av det dimeriserade enzymet
Inhibering
- Inhibitor binder in till enzym i T-form (som ofta är dimeriserad)
- Inbindningen resulterar i konformationsändring kring binding site
- Konformation ändras i hela subenheten där inhibitor är bunden. Affinitet för substrat minskar för subenhet 1
- Dimerisering gör att konformationsförändring sprids till subenhet 2. Affinitet för substrat minskar även i subenhet 2
Enligt vilken inbindnings-modell sker alloster aktivering och inhibering?
Enligt induced fit-mechanism modellen
Vad händer kinetik-mässigt när alloster inverkan sker på enzym?
- Vi frångår Michaelis Menten kinetik
- Inverserad plot blir inte längre rätlinjig
- (Mycket reaktivt vid cooperativity)
“Na/K-pumpen är ett ATPas. Transporten styrs av proteinets _____ och _____.” Fyll i luckorna!
Na/K-pumpen är ett ATPas. Transporten styrs av proteinets fosforylering (och Na+ joner) och defosforylering (och K+ joner)
Vad innebär zymogen aktivering?
- Det är när ett proenzym aktiveras och blir ett färdigt, aktivt enzym
- Ex. Chymotrypsinogen ⇒ Chymotrypsin
Kan du berätta hur en Free pancreatic trypsin inhibitor fungerar?
Ja. Det är en naturlig proteas-inhibitor som finns ute i vävnad. Ex: free pancreatic trypsin inhibitor ville klyva trypsin i vävnad men det fanns inget trypsin där när den anlände. Då fäster det till vävnaden genom komplexbildning och ligger redo om trypsin kommer sen!
Vad innebär reversibel kovalent reglering?
- Fosforylering och defosforylering
- Exempel på naturlig reversibel kovalent modifiering
Vart är det viktigt att proteasaktivitet inte finns?
Ex. i blodbanan
