Biocatàlisi Tema 2 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Biocatàlisi
Año del apunte 2015
Páginas 2
Fecha de subida 14/03/2015
Descargas 8

Vista previa del texto

1 INTRODUCCIÓ: QUÈ SÓN ELS ENZIMS? 2 CLASSIFICACIÓ I NOMENCLATURA DELS ENZIMS.
El nom comú que utilitzem dels enzims prové de la seva utilització al llarg de la història. Un exemple clar n’és la tripsina, proteasa específica que talla en residus bàsics. És inviable anomenar els enzims pel nom de la reacció que catalitzen, doncs seria massa llarg i costós. Hi ha enzims que tenen el nom del substrat principal de la reacció + nom de la reacció + sufix “-asa”, com per exemple l’hexoquinasa.
Algunes vegades s’ha estudiat l’activitat d’alguns enzims in vitro i s’ha vist que la seva activitat és la contrària que la que es dóna de forma majoritària a la cèl·lula. Per exemple la piruvat quinasa, l’enzim que catalitza la reacció de conversió del PEP en piruvat i acobla la formació d’ATP a aquest procés, porta el nom que hauria de catalitzar la reacció contrària.
Hi ha altres enzims que s’anomenen segons la reacció més important segons el punt de vista biològic, tot i que puguin catalitzar la reacció en tots dos sentits. L’alcohol deshidrogenasa és un enzim present en llevats i en humans. En llevats realitza la fermentació alcohòlica, en la qual a partir d’acetaldehid dóna etanol, i la activitat que té no és deshidrogenasa però s’anomena així igualment. En humans converteix l’alcohol en acetaldehid i aleshores sí que té activitat deshidrogenasa.
Aleshores, com classifiquem els enzims? La Enzyme Comission s’encarrega d’establir un codi i una enumeració en la qual els enzims s’ordenen segons el tipus de reacció que catalitzen. L’enumeració consisteix en: EC X.Y.Z.A., on les últimes lletres són números que indiquen un seguit d’informacions.
El primer número indica quin dels sis tipus de reaccions generals catalitzen aquests enzims: 1 OXIDOREDUCTASES. Inclouen tots els enzims que catalitzen processos redox, com per exemple la lactat o l’alcohol DH.
2 TRANSFERASES. Catalitzen reacccions de transferència de grup d’un substrat cap a un altre substrat, com les quinases (transferència de grups fosfat).
3 HIDROLASES. Reaccions on hi ha trencament d’un substrat per efecte de l’aigua, reaccions hidrolítiques.
4 LIASES. Grup confús. Catalitzen reaccions que es caracteritzen o bé per tenir un substrat i dos productes o bé dos productes i un substrat. Formen o desfan enllaços per processos que no siguin ni redox ni hidrolítics. Es dónen entre enllaços CC, CO o CN, i moltes vegades estan associades a la formació d’un doble enllaç. Quan la reacció predominant d’una liasa està desplaçada cap a la formació d’un producte a partir de dos substrats parlem d’enzims sintasa. Si la reacció es dóna en sentit contrari, parlem de descarboxilases.
5 ISOMERASES. Catalitzen la interconversió entre isòmers, com la triosa fosfat isomerasa que passa DHAP (ceto) a GA3P (aldehid).
6 LLIGASES. Inclouen totes aquelles reaccions de condensació on l’ATP hi participa com a font d’energia per a la catàlisi. En síntesi proteica tenim la reacció de formació d’aminoacil-tRNA. Si fan reaccions d’aquest tipus s’anomenen sintetases.
El segon número ens indica la subclasse, que ens parla sobre el tipus de grup químic sobre el qual es produeix la reacció. Per exemple l’enzim EC 1.1 és una oxidoreductasa que actua sobre alcohols; EC 1.2. és oxidoreductasa que actua sobre grups aldehid (carbonil).
Tercer número: sub-subclasse. Ens dóna informació concreta sobre quin és l’acceptor d’electrons en el procés d’oxidoreducció, per exemple, si parlem dels enzims del grup 1. Així, 1 equival a NAD o NADP, 2 a citocrom, 3 a oxigen, etc.
Quart número: ens defineix alguna característica específica de l’enzim que compleix amb els 3 primers números. Per exemple: les transferases (2) que tenen per quart número un 1 transfereixen unitats d’1C; les que tenen un 4, grups glucosil, etc.
Hi ha excepcions a aquesta forma d’anomenar, com són per exemple les proteases. En aquests enzims és difícil definir quin és el substrat, perquè no es tracta d’una proteïna sinó d’una seqüència. En el cas de proteases hidrolases com són la tripsina o la quimiotripsina les classifiquem pel tipus de mecanisme i no pel tipus de substrat o d’especificitat: estan dins del subgrup de les Ser-proteases.
A part de tot això, la web de l’Enzyme Comission ens dóna informació com és els noms acceptats d’un enzim determinat, el nom sistemàtic (que ens defineix la reacció fisiològica més important de l’enzim), sobre quina varietat de substrats pot actuar, i el lloc d’accés a bases de dades amb informació per aquest enzim, com és el PDB (estructura), el BRENDA (cinètica), KEGG (metabolisme), Drugbank (fàrmacs), etc. Finalment dóna referències d’aquest enzim.
Si un enzim és classificat a la web de l’EC, i després s’actualitza i se li dóna un número nou, el primer valor queda buit i no es recicla per anomenar un altre enzim.
...