Tema 14 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Biocatàlisi
Año del apunte 2014
Páginas 13
Fecha de subida 11/02/2015
Descargas 40
Subido por

Vista previa del texto

María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Tema 14. COFACTORS I COENZIMS En molts dels processos catalitzis necessitem de la presència de grups no proteics per tal que l'enzim elabori la catàlisi. En aquest tema veurem diferents exemples de mecanismes i quin és el paper que fan els grups no proteics sobre aquest.
També veurem els ribozims que són RNA que tenen activitat catalítica. Generalment s’autocatalitzen, és a dir, s’escindeixen a sí mateixos i per tant, aquests RNAs compleixen les característiques per ser un enzim (especificat, acceleració de la velocitat de reacció..) excepte la condició que l’enzim al final de la reacció es recupera; això no ho pot fer ja que si s’està autocatalitzant, no es podrà regenerar i és per aquest motiu que es coneixen com a quasicatalitzador. Per una altra banda, també trobem les ribonucleoproteïnes que són complexos de RNA i proteïnes on la part reactiva de la catàlisi recau sobre el RNA i podríem dir que aquest RNA actua com a cofactor; la gran diferència amb els cofactors habituals és que aquests són molècules orgàniques petites i en aquest cas, el RNA és molt gran.
TRANSAMINASES O AMINOTRANSFERASES. PIRIDOXAL FOSFAT Per estudiar les transaminases veurem la reacció on intervé el piridoxal fosfat que és un compost molt reactiu i depenent de si es troba associat a un enzim (com una transaminasa) o bé si es troba lliure té una reactivitat molt diferent per a un mateix fosfat.
En les transaminases, de les possibles reactivitat del piridoxal fosfat, la part proteica és la que defineix la reactivitat de l’enzim, és a dir, l’activitat està sobre el grup piridoxal però l’especificitat resideix en el fet que es troba associat a la proteïna.
Així doncs, podem dir que el piridoxal fosfat té diferents possibilitats de reacció i les reaccions són diverses per tal d’obtenir diversos productes. Quan nosaltres trobem el piridoxal en les transaminases, de les diferents vies que té només fa una reacció ja que l’enzim és el que defineix quina via es seguirà, és a dir, defineix l’especificitat. Tot i que tota la reactivitat la trobem en el piridoxal.
Les transaminases participen en el metabolisme d’aminoàcids, tant en vies de síntesi com en vies de degradació. En la imatge veiem el sentit de degradació on es transfereix el grup amino al α – cetoglutarat, generant l’aminoàcid glutamat i l’α – cetoàcid corresponent. Recordem que sota el terme de transaminasa trobem enzims amb diferent especificitat; en aquest cas es tracta d’una reacció en equilibri amb una ∆G de pràcticament 0 de manera que anirà a un lloc a l’altre en funció de les concentracions.
1 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Estructura del piridoxal fosfat i de la piridoxamina fosfat En el centre actiu de les transaminases hem dit que trobem com a grup prostètic el piridoxal fosfat i durant el procés de transaminació el podem trobar de dues formes: forma aldehid (PLP) que serà transformat transitòriament a la forma piridoxamina fosfat. Aquesta última forma és la part de l’enzim que resulta modificada durant la reacció.
Si considerem que es tracta d’una reacció ping – pong, l’enzim queda modificat transitòriament en un grup i en aquest cas és el piridoxal on el grup amino és transferit al PLP per formar la piridoxamina fosfat.
En condicions inicials, el piridoxal fosfat està fortament unit a l’enzim ja que es troba unit covalentment amb la cadena lateral d’un residu de lisina de l’estructura proteica. L’enllaç entre el grup carbonil i la lisina formen el que s’anomena base de Schiff.
Unió del piridoxal fosfat al centre actiu de les transaminases El piridoxal fosfat està unit covalentment a la cadena lateral de l’aminoàcid lisina de l’enzim i actua com a grup prostètics.
En termes cinètics, sabem que la reacció és del tipus bisubstrat i es coneix que segueix un mecanisme del tipus ping – pong ja que interacciona primer amb un substrat (aminoàcid) i genera un primer producte ( α – cetoàcid) i l’enzim queda modificat transitòriament, a continuació entra el segon substrat (α – cetoglutarat) i s’allibera el segon producte (glutamat).
Reacció de transaminació. Primera part del procés A la imatge veiem que l’aminoàcid és el primer substrat i aquest serà convertit en ceto àcid i que en aquestes condicions el piridoxal fosfat està en les condicions normals. Quan es forma el complex ES el que es coneix com a enllaç aldimina (base de Schiff) es modifica de manera que es trenca l’enllaç amino de la lisina de l’enzim i es forma un nou enllaç amb el grup amino del substrat.
Quan s’ha format l’intermediari s’observa que com a conseqüència es produeixen reaccions que modifiquen el carboni α.
En trobem dues modificacions possibles: 1.
Trencament de l’enllaç C – H alliberant l’hidrogen com a protó.
2.
Trencament del carboni α amb el carboni carboxílic i com a resultat es produeix un carbanió i s’allibera CO2.
En les transaminases es produeix el primer cas ja que es produeix un carbanió molt inestable que es veu estabilitzat amb el piridoxal fosfat. La reacció continua amb una protonació específica del carboni del piridoxal (situat sobre l’anell).
Finalment, té lloc una hidròlisi que escindeix l’enllaç entre el carboni alfa i el grup amino i en conseqüència s’allibera un α – cetoàcid. El substrat, que era l’aminoàcid, s’ha convertit en el primer producte: un α – cetoàcid.
2 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 A continuació ha d’entrar el segon substrat, l’α – cetoglutarat, que captarà el grup amino de la piridoxamina fosfat i en conseqüència es formarà el glutamat.
Així doncs, al final del procés obtenim que:  El piridoxal fosfat haurà cedit el grup amino a l’α – cetoglutarat i recuperem l’enzim en condicions inicials.
 Es forma glutamat com a resultant de la transaminació.
A la imatge, de les diferents opcions de modificació del L – aminoàcid, la part proteica de les transaminases afavoreixen la reacció marcada en color groc.
Reaccions del Cα dels Aas facilitades pel PLP El piridoxal fosfat (PLP) és una substància molt activa i aquest depenent si el trobem en un altre enzim o bé el trobem lliure, pot donar reaccions diferents a la que hem vist anteriorment.
Si ens centrem en la reacció que produeix el PLP sobre un aminoàcid, el que veiem és que podria fer la reacció de les transaminases però, també pot fer unes altres. Quan es produeix l’intermediari de la reacció entre el PLP i l’aminoàcid entre el PLP i l’aminoàcid, hem dit que es produïa el trencament d’un enllaç que podia ser de dos tipus: si es trenca pel grup carboxílic i es produeix CO2 el que succeeix és la reacció de descarboxilació de l’aminoàcid. A la imatge podem veure que en aquest cas continuem tenint el PLP unit al carbanió que s’estabilitza; seguidament es produeix una protonació del carboni α. La reacció d’hidròlisi es produeix entre el nitrogen i el carboni següent i en conseqüència obtenim el PLP en condicions inicials i una amina.
Un altre tipus de reacció on es veu implicat el PLP amb el mateix tipus de substrat és una semblant a la que es produeix en les reaccions de transaminació, és a dir, la pèrdua d’un protó. La diferència d’aquesta reacció amb la que hem vist anteriorment és on es produeix la incorporació de l’hidrogen com a protó. En el cas anterior es produïa en el carboni del PLP i en aquest cas, el que es protona és el carboni α. Seguidament es produeix una reacció d’hidròlisi i a partir d’un L – aminoàcid obtenim el D – aminoàcid. Per tant, es produeix una reacció d’isomerització.
3 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 FERMENTACIÓ ETANÒLICA: PIRUVAT DESCARBOXILASA I ALCOHOL DESHIDROGENASA Un altre grup prostètic que podem trobar en els enzims és la tiamina fosfat (TPP) i a la imatge podem veure la seva estructura. La part reactiva d’aquest coenzim, és a dir, la part que es modifica durant la catàlisi és l’anell de 5 elements i que s’anomena anell de tiazolium.
En aquest cas, com a paral·lelisme amb l’anterior, podem trobar el grup prostètic al llarg de la reacció de dues formes:  Tiamina pirofosfat (TPP) que és la forma inicial que la trobem quan l’enzim es troba lliure.
 Hidroxietil tiamina pirofosfat que és una forma on transitòriament un grup hidroxietil està formant un enllaç amb el carboni 2 de l’anell de tiazolium.
Una altra qüestió important en el mecanisme dels enzims on participa la TPP són les propietats de l’enllaç C – H marcat en rosa a la figura anterior; aquest enllaç, per l’estructura que té l’anell se sap que és un enllaç molt feble de manera que l’hidrogen s’allibera fàcilment com a protó. Aquest fet és el que generarà aquesta molècula com a carbanió i augmentarà la seva reactivitat.
Podem escriure la reacció de la fermentació etanòlica com: La tiamina pirofosfat i la descarboxilació del piruvat La reacció que veurem és la reacció de la primera etapa de la fermentació etanòlica. Es produeix una descarboxilació del piruvat que es perd en forma de CO2 i es genera un acetaldehid. En aquesta reacció únicament es produeix una descarboxilació i no hi ha canvi en l’estat d’oxidació dels altres carbonis. Per tant, aquest es un mecanisme diferent al de la isocitrat deshidrogenasa on hi havia una descarboxilació i un procés d’oxidació en un mateix centre actiu; en aquest cas la oxidació l’elabora el següent enzim.
Quan tenim la TPP en forma de carbanió té lloc la reacció amb el piruvat. A més, l’àtom de carboni carregat negativament, ataca a l’àtom de carboni del carbonil del piruvat i això provoca una reacció de protonació del grup que dóna un intermediari molt inestable (1) que pateix una sèrie de reaccions electròniques i que s’estabilitza per ressonància (2). Durant aquest procés de reorganització té lloc la pèrdua del grup carboxílic en forma de CO2 i obtenim la hidroxietil TPP (3) ; finalment aquest grup hidroxietil es perd i el procés pot tornar a començar (4).
4 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 REACCIÓ DE LA METILMALONIL – COA – MUTASA La reacció elaborada per l’enzim metilmalonil – CoA – mutasa és una reacció implicada en el metabolisme dels àcids grassos que tenen un nombre no parell d’àtoms de carboni. Si recordem el procés de la β – oxidació dels àcids grassos, sabem que es van perdent carbonis de 2 en 2 a partir del grup carboxílic i com a producte obtenim acetil CoA que va al cicle de Krebs. Per tant, si l’àcid gras té un número no parell de carbonis obtenim que el producte és el propionil CoA que s’ha de metabolitzar i aquesta reacció la trobem en el metabolisme d’aquesta molècula.
El procés que catalitza aquest enzim, aparentment, el que fa és intercanviar dos grups. Així doncs, esquemàticament és una reacció molt simple però realment és un sistema molt més complex.
Dels estudis que s’han elaborat d’aquesta reacció, mitjançant isòtops marcats, s’ha vist que l’àtom d’hidrogen que inicialment està unit al carboni 3 és el que al final de la reacció es troba unit al carboni 2; per tant, no hi ha una pèrdua del protó en el medi i després s’agafa un qualsevol d’aquest sinó que es produeix un intercanvi. Aquest fet provoca que es tracti d’un sistema molt més complicat a nivell cinètic.
Estructura del coenzim En la reacció catalitzada per l’enzim metilmalonil – CoA – mutasa el coenzim és molt més complexes que en els casos anteriors i correspon a B12 que es caracteritza per tenir un grup tetrapirrol formant una estructura cicle. En el centre hi trobem un metall (cobalt) que actua coordinant i que en condicions inicials està en l’estat 3+; cal tenir present que cada pirrol té diferents substituents. L’anell representat de color blau forma una estructura coneguda com a anell de corrina que recorda a l’estructura del grup hemo o dels citocroms però es diferencia en el fet que en aquests cassos hi trobàvem un ferro.
En la cinquena posició de coordinació trobem unit un grup no proteic que és un metil benzimidazol. Aquest grup té una estructura nucleotídica (base nitrogenada + ribosa + fosfat) i per tant, podem dir que la part marcada en groc és una estructura de ribonucleòtid que alhora té unit a través d’un grup fosfat, un grup aminoisopropanol d’un altre anell. Així doncs, aquesta estructura està estabilitzada per la coordinació amb el cobalt i aquesta interacció. Per una altra banda, trobem una altra interacció amb la desoxiadenosina. Sabem que la posició d’interacció entre el cobalt i la ribosa es produeix en el carboni 5’.
La reactivitat del coenzim se situa en la facilitat de trencament entre el carboni 5’ de la ribosa i el cobalt de manera que se cedeix un electró al cobalt i queda en la forma 2+ fent que el carboni quedi carregat positivament.
5 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Centre actiu de la metilmalonil – CoA – mutasa Veiem que l’enzim metilmalonil – CoA – mutasa és bastant complex; a la part interna trobem l’estructura de la cobalamina i una més amunt la deoxiadenosina.
Quan nosaltres trobem la cobalamina en el centre actiu de l’enzim el que s’observa és que la interacció amb el nucleòtid groc es perd i aquesta posició és ocupada per una histidina que trobem a l’enzim. En aquest procés el benzimidazol ha estat desplaçat.
Mecanisme proposat per la metilmalonil – CoA mutasa La base de tota la reactivitat de l’enzim resideix en el fet de la inestabilitat que hi ha entre el carboni 5’ i el cobalt. Se sap que amb radiació de llum visible aquest enllaç ja es trenca. Per tant, la forma inicial entre la deoxiadenosina i el cobalt, en presència de substrat, es trenca i obtenim el cobalt 2+ i el carboni de la ribosa en forma de radical.
Tenim el substrat amb els dos grups que s’han d’intercanviar sense que hi hagi substitució del medi. El carboni radical de la ribosa tindrà tendència a captar el protó i això ens genera que el que queda com a radical és el carboni del substrat. En aquestes condicions, la pròpia estructura del centre actiu afavoreix la reordenació del radical; posteriorment, el que s’afavoreix és que l’hidrogen que s’havia unit a la base de la ribosa torni a ser captat pel substrat i en conseqüència, el protó no s’agafa del medi.
REACCIÓ DE LA LACTAT DESHIDROGENASA L’objectiu d’estudiar aquest mecanisme és veure quin és l’ió hidrur que és transferit durant el procés redox en relació als dos hidrògens que hi ha a l’anell.
A l’esquerra veiem l’estructura del NAD i en rosa està representat l’anell de nicotinamida on sabem que a la forma reduïda tenim els dos hidrògens. El mecanisme de reacció de l’enzim permet explicar perquè únicament es produeix la transferència de l’hidrogen que trobem en una determinada posició durant la reacció.
6 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Unió del NAD+ a la lactat deshidrogenasa Els estudis fets amb l’enzim de la lactat deshidrogenasa mostren que hi ha una isoespecificitat i per demostrar-ho s’han basat fonamentalment en la resolució de l’estructura de l’enzim amb una estructura anàloga que és més estable.
Es va fer un complex que té per una banda el substrat (piruvat) que és una molècula molt petita i que es troba unida a una estructura anàloga al NAD; cal tenir present que el coenzim és molt més gran que el substrat. En relació al NADH podem diferenciar les diverses parts i que l’adenina es troba molt lluny de la part activa de l’enzim que contribueix a que es produeixi una correcta interacció amb el centre actiu però, sense actuar en el procés de catàlisi.
Mecanisme de la reacció de la lactat deshidrogenasa A partir de les interaccions que es van descriure i amb l’anàleg que van sintetitzar, s’ha pogut veure com es localitza l’anell de nicotinamida i els dos hidrògens respecte el carboni que actua com a acceptor.
Els dos hidrògens a l’espai estan ubicats de forma allunyada i a partir dels estudis podem veure que el del costat S queda en direcció oposada al carboni que ha d’acceptar aquest ió hidrur. Per tant, tot i tenir la mateixa reactivitat, és la disposició a l’espai el que defineix que la transferència sigui específica.
De les reaccions redox on participa el NADH,s empre tenim una imatge molt clara i és que el NADH dóna un ió hidrur però que per produir la reacció necessitem un segon protó. Aquest mecanisme ens serveix per definir que el compost que actua com a donador del protó (grup àcid) no és un grup qualsevol sinó que és un grup de l’estructura de l’enzim que actua com a donador de protons. En el cas de la lactat deshidrogenasa, el protó que s’incorpora sobre el carboni en el procés redox prové de la cadena lateral d’una histidina que en condicions inicials la tenim protonada i cedeix el protó al carboni.
Cal tenir present que la transferència del protó en cada mecanisme vindrà donada per un donador específic.
7 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE RIBOZIMS Els ribozims són molècules de RNA que poden participar en processos de catàlisi. Dins dels ribozims trobem dos grans grups: RNA que elaboren la catàlisi de forma aïllada, sense altres proteïnes i ribonucleoproteïnes.
RNA que participen aïlladament Aquests elaboren la catàlisi sense la presència d’altres proteïnes i generalment elaboren processo d’autocatàlisi de manera que, són anomenats quasicataltizadors. La característica comuna que tenen tots és la necessitat que el RNA que catalitza la pròpia reacció estigui en unes condicions en que tingui un plegament adequat, el plegament del RNA definit per les zones de doble cadena o altres interaccions és imprescindible per la reacció d’autocatàlisi.
Trobem dos grans tipus en funció de la seva estructura tridimensional: els RNA autocatalítics (el més conegut i estudiat és el intro grup I) i els hammerhead.
RNA autocatalític A un RNA autocatalític si el sotmetem a alta temperatura o a altres agents que alteren l’estructura secundària deixa de funcionar el que demostra que l’estructura és imprescindible per la catàlisi, tal com hem dit anteriorment. La complexitat de l’estructura pot ser molt diferent, poden tenir longituds diferents però sempre tindran una estructura secundària.
Aquest tipus de RNA produeix dos tipus de reaccions en els introns:  Reaccions de transesterificació: les unitats constituent dels àcids nucleics estan units per enllaços fosfodièster (3’-5’) i en aquestes reaccions observem la transferència d’un esterfosfat cap a una altra posició; hi ha un trencament d’un enllaç esterfosfat en una posició perquè aquest es generi en una altra.
 Reacció d’hidròlisi: atac de l’aigua sobre un determinat enllaç per produir el trencament.
Com hem dit anteriorment, el més ben caracteritzats són els RNA (grup d’introns I) trobats en l’organisme eucariota unicel·lular (tetrahymena) i es va veure que aquests RNA tenien en el transcrit primari una sèrie d’introns que eren eliminats pel procés d’autocatàlisi. Així doncs, el procés de maduració del transcrit primari consisteix en l’eliminació dels introns i la unió dels exons.
8 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 En la següent imatge veiem marcat de color groc al fragment de l’intró que s’elimina i aquest té 420 nucleòtids de longitud mentre que en color verd observem determinades condicions corresponents als extrems, que s’uniran per donar lloc al RNA madur.
Observem que hi ha un gran nombre de zones en que hi ha aparellament de bases per complementarietat i aquest aparellament també es dóna entre regions allunyades això és el que finalment permet donar l’estructura tridimensional observada anteriorment i imprescindible per la catàlisi. Veiem també una sèrie de regions altament conservades (p1, p2,p3...), zones de complementarietat de bases imprescindibles perquè el procés catalític tingui lloc. S’observa que, fent mutacions en posicions específiques, si les mutacions segueixen paramenten l’aparellament no hi ha conseqüències ja que no s’afecta a l’estructura tridimensional mentre que si es genera modificacions en l’estructura també es veu afectat la catàlisi.
A més, trobem una zona que s’anomena de guia interna i que correspon a la zona d’aparellament de bases que es dóna entre l’extrem 3’ del exó i una seqüència definida de l’intró. Aquesta regió es podria entendre com el centre catalític.
Si tenim localitzada a l’estructura on està el centre actiu veiem la reacció que es dóna i en aquest cas sabem que únicament es produeixen reaccions de transesterificació.
9 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Processament dels introns del grup I En aquesta reacció sabem que el RNA s’autocatalitza (primer substrat que necessitem) i perquè es doni la reacció és indispensable que hi hagi un segon substrat, un nucleòtid lliure de guanosina que tingui en l’extrem 3’ un grup –OH lliure per tal d’elaborar correctament el procés de biocatàlisi.
El procés funciona de manera que, està definit o es coneix el lloc d’interacció del segon substrat (nucleòtid de guanosina) que per una banda posicionem correctament i augmentem la seva reactivitat. En presència d’aquest entorn s’observa que el grup –OH de la posició 3’ elabora la reacció de transesterificació s’obre l’enllaç fosfodièster, que unirà l’extrem 5’ del intró amb l’extrem 3’ del exó; això condueix a dos productes de la reacció i l’addició d’un nucleòtid de guanosina en l’extrem 5’.
En la primera part de la catàlisi, el transcrit es trenca en dos (atac del grup 3’ del –OH sobre l’enllaç fosfodiester) mentre que en la segona part de la reacció el grup –OH queda lliure com a conseqüència de la reacció de transesterificació que actua sobre l’enllaç 3’ del intró i del 5’ del exó, el que genera dos productes: RNA madur i fragment del intró que presenta unit un nucleòtid de guanina extra.
En relació al paper del intró no es sap clarament però el temps de vida de les seqüències in vivo és molt curt tot i que tampoc no es coneix el mecanisme de degradació. Hi ha alguns estudis in vitro on s’ha observat que aquestes seqüències tenen una certa reactivitat sobre altres seqüències de RNA.
10 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Processament dels introns del grup II Hi ha un altre grup d’introns que també tenen un mecanisme d’autoprocessament relativament similar al anterior tot i que són en alguns aspectes diferents. Aquest tipus de RNA també tenen un procés d’autocatàlisi i la principal diferència és que no necessiten del nucleòtid de guanina com a segon substrat sinó que ells sols s’autocatalitzen. Una altra diferència és que el RNA que s’elimina té una estructura de llaç intern en l’estructura.
En aquest cas trobem que és imprescindible mantenir l’estructura per tal d’elaborar les dues reaccions de transesterificació. En aquest cas el grup –OH que actua en la primera reacció és d’un residu (adenina en l’exemple) de la posició 2’ i és doncs el que formarà un enllaç entre l’extrem 5’ del intró. Aquesta primera reacció genera el mateix producte que en la primera etapa: l’exó amb el grup –OH lliure. La segona reacció és igual que en el cas anterior; l’extrem 3’ del axó ataca l’enllaç entre l’intró i l’exó i per tant, el que tenim és el RNA madur i el producte de la reacció que queda formant l’estructura cíclica perquè s’ha format un enllaç addicional.
Hammerhead Aquests són els RNA que participen en els processos de maduració de virusoides. En aquest cas tenim un procés d’autocatàlisi i per tant, podríem entendre que és un quasi cataltizador. En aquest cas l’estructura també és indispensable per la catàlisi i podem observar que té uns braços que resulten de la interacció entre bases nitrogenades. Durant el procés d’autocatàlisi es pot observar un trencament específic sobre la zona d’unió del braç 1i 3 de l’estructura per mitjà d’una reacció d’hidròlisi, és a dir, és un atac de l’aigua sobre l’estructura.
11 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Ribonucleoproteïnes En aquest tipus de molècules tenim una part de RNA que presenta a sobre una proteïna, l’encarregada de la catàlisi.
Exemple 1. Ribonucleasa P Sabem que la ribonucleasa participa en el procés de maduració dels transcrits primaris que generaran el tRNA i el procés implica vàries reaccions catalitzades per diferents enzims. La ribonucleasa P catalitza una reacció d’hidròlisi on s’elimina un fragment del transcrit primari corresponent a l’extrem 5’. Aquesta ribonucleasa P és capaç de produir la reacció sobre diferents transcrits primaris del RNA de manera que, aquesta no reconeix una especificitat de tRNA en concret sinó un plegament tridimensional determinat, que generalment tenen els transcrits primaris de tRNA.
En relació a l’activitat és coneix que l’activitat es troba en el RNA, per demostrar-ho s’han fet moltes aproximacions i la més clara és que si obtenim només la part del RNA s’observa que aquest, en presència d’elevades concentracions salines o de molècules que permetin l’apantallament de càrregues negatives la reacció es pot donar. D’aquesta manera sabem que la part del RNA és capaç de produir la catàlisi amb major o menor eficiència i la part proteica actua per mantenir l’estructura i apantallar les càrregues.
El procés de trencament és una reacció d’hidròlisi: hi ha un reconeixement del transcrit primari i en la part del RNA que és el catalitzador trobem les molècules d’aigua que es produeixen durant la catàlisi conjuntament amb ió magnesi, que facilita l’atac de l’aigua sobre els enllaços fosfodiester.
12 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Biocatàlisi. T14 Exemple 2. Ribosomes Els estudis de mecanisme han demostrat que el lloc del ribosoma on es produeix l’addició d’un aminoàcid sobre la cadena de pèptids es troba en una zona de RNA per tant, el ribosoma és un ribozim. L’estructura general mostra que hi ha un canal per on va sortint la proteïna sintetitzada i en la zona del centre actiu és on interacciona la cadena preexistent. El procés on té lloc la reacció de condensació amb la cadena preexistent és una zona de l’estructura formada per RNA.
El RNA té doncs un paper el procés de catàlisi i és important. Els llibres inicialment deien que el mecanisme seguia una catàlisi àcid – base de manera que s’havia de donar en un nucleòtid específic del ribosoma. Estudis posteriors han demostrat que no hi ha aquest tipus de catàlisi sinó que el paper que juga el RNA sobre el ribosoma és el de disposar els grups que participen en el procés de condensació d’aminoàcids en la cadena preexistent. D’aquesta manera hem d’entendre que el ribosoma el que fa és un mecanisme de proximitat, aproxima els grups reactius per permetre la reacció de condensació. Així doncs, podem entendre que el RNA no té una contribució directa sobre la catàlisi.
13 ...