Какова роль каждого члена каталитической триады СХД? Как работает механизм?

СХД КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ТРИАДА

СХД каталитическая триадаКак следует из названия, он состоит из аминокислот (AA), серина, гистидина и аспартата, чьи однобуквенные коды - S, H и D соответственно.

Такого рода триада существует, например, в ферменте трипсин, который может быть найден в поджелудочной железе, сначала синтезируется как неактивный предшественник (поэтому он не выполняет свою работу, пока не понадобится).

ТРИПСИН РЕЗКИ СПЕЦИФИЧЕСКИ

Идея с трипсином заключается в том, что он должен гидролизовать специфические пептидные связи, где рассматриваемая пептидная связь следует специфической #Р# группа в последовательности АА, которая является большой и # Mathbf (("+")) #, Это пример взаимодополняемость заряда.

Выделенная связь представляет собой пептидную связь, которая гидролизуется во время ферментативной активности при обнаружении выделенной #Р# группа.

AMINO КИСЛОТНЫЕ РОЛИ

серин в этой триаде было бы здорово нуклеофилЕсли бы не его протон. Депротонирование действительно помогло бы. Чтобы достичь этого, нам нужно что-то сделать с снижение рКа серина так что он хочет пожертвовать свой протон.

Гистидин становится желательным решением, будучи активатор к серину. Поскольку pKa гистидина составляет около 6,04, а pKa нейтрального серина составляет около 15,9, само по себе это вряд ли произойдет, хотя …

Тем не мение, аспартат имеет pKa около 3,90 и отрицательный заряд, поэтому в качестве гидрофильного соединения оно должно быть кислотой, так что как гистидин, так и аспартат образуют взаимодействие Н-связи.

Стремление Аспартата к протону гистидина побуждает гистидин поднять свой пКа сохранить свой верхний правый протон, уравновешивание разница рКа между гистидином и серином, способствующая депротонированию серина с образованием взаимодействия Н-связи.

В качестве дополнительного бонуса, Aspartate также ориентирует гистидин, так что его свободно вращающийся метиленовый мостик остается на месте. Ницца!

Вместе они работают внутри трипсина, например, для катализа гидролиза / расщепления специфических пептидных связей других белков.

ЧТО ТАКОЕ МЕХАНИЗМ?

Ну, вот эта большая диаграмма:

1. Гистидин крадет протон из серина, активируя его.
2. Серин теперь способен атаковать карбонильный углерод, связываясь в тетраэдрический комплекс.
3. Комплекс стабилизирован позвоночником # "NH" # из близлежащего глицина, а также из того же серина. Гистидин ориентирован аспартатом. Тетраэдрический комплекс разрушается, чтобы разорвать пептидную связь, и в результате # "NH" # крадет протон от гистидина.
4. Гистидин может захватывать протон из воды, так как его рКа все еще повышается (что делает его более слабой кислотой) после стабилизации аспартатом.
5. Гидроксид является отличным нуклеофилом, который затем может атаковать карбонильный углерод для второй нуклеофильной атаки.
6. Тетраэдрический комплекс, снова стабилизированный позвоночником # "NH" # на глицине и том же серине, может затем разрушиться, отщепляя серин сразу и захватывая протон из гистидина, как и раньше.
7. Мы заканчиваем с карбоновой кислотой, результатом гидролиза пептидной связи.