Figure 3-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Podobné dokumenty
1. OXIDOREDUKTASY (14.) 11 až 18 (různé typy oxygenačních

Figure 3-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D.

Enzymy = biokatalyzátory

Enzymy = biokatalyzátory

Figure 3-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Biologie buňky. proteiny, nukleové kyseliny, procesy genom, architekura (membrána), funkce mitoza, buněčná smrt, kmenové buňky, diferenciace

Enzymologie. Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol Matej Kohutiar. akad. rok 2017/2018

Historie poznání enzymů

Bílkoviny (=proteiny) (vztah struktury a funkce) DNA RNA protein modifikovaný protein

Název: Systematický (5Z,8Z,11Z,14Z)-ikosa-5,8,11,14-tetraenoát,donor vodíku:kyslík-oxidoreduktasa

Enzymologie. Věda ležící na pomezí fyz. ch. a bioch. Zabývá se problematikou biokatalyzátorů.

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat

Přírodní polymery proteiny

Enzymy: Struktura a mechanismus působení. Prof. MUDr. Jiří Kraml, DrSc. Ústav lékařské biochemie 1.LF UK

Redoxní děj v neživých a živých soustavách

Aminokyseliny, proteiny, enzymologie

Enzymy. Prof. MUDr. Jiří Kraml, DrSc.

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. ENZYMY I úvod, názvosloví, rozdělení do tříd

ENZYMY. Enzymy - jednoduché nebo složené proteiny, které katalyzují chemické přeměny v organismech

Rychlost chemické reakce je dána změnou Gibbsovy energie a aktivační energií: Tudíž zrychlení reakce pomocí katalýzy může být vyjádřeno:

7. Enzymy. klasifikace, názvosloví a funkce

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin E a W a vzorce guanosinu a uracilu

ENZYMOLOGIE. Pracovní sešit k přednáškám z biochemie pro studenty biologických kombinací ZDENĚK GLATZ

HISTORIE ENZYMOLOGIE

ENZYMY. Klasifikace enzymů

VÝZNAM FUNKCE PROTEINŮ V MEDICÍNĚ

PROTEINY ( = BÍLKOVINY) DNA RNA protein modifikovaný protein

>>> E A1 + E A2. . aktivační energie potřebná k reakci bez přítomnosti katalyzátoru E A E A1. energie potřebná ke vzniku enzym-substrátového komplexu

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

Reakční kinetika enzymových reakcí

Historie. Pozor! né vždy jen bílkovinná část

Aminokyseliny. Aminokyseliny. Peptidy & proteiny Enzymy Lipidy COOH H 2 N. Aminokyseliny. Aminokyseliny. Postranní řetězec

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Citrátový a glyoxylátový cyklus

REGULACE ENZYMOVÉ AKTIVITY

Kofaktory enzymů. T. Kučera. (upraveno z J. Novotné)

Biosyntéza a degradace proteinů. Bruno Sopko

Text zpracovala Mgr. Taťána Štosová, Ph.D PŘÍRODNÍ LÁTKY


Proč biokatalýza? Vyšší reakční rychlost Vyšší specificita reakce Mírnější reakční podmínky Možnost regulace

Struktura proteinů. - testík na procvičení. Vladimíra Kvasnicová

Test pro přijímací řízení magisterské studium Biochemie Napište vzorce aminokyselin Q a K

Bp1252 Biochemie. #8 Metabolismus živin

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

Biopolymery. struktura syntéza

BIOKATALYZÁTORY I. ENZYMY

Enzymy biologické katalyzátory. regulovatelnost účinnosti (aktivity) Platí o nich totéž co o chemických katalyzátorech, ale mají něco navíc:

POLYPEPTIDY. Provitaminy = organické sloučeniny bez vitaminózního účinku, které se v živočišném těle mění působením ÚV záření nebo enzymů na vitaminy.

V organismu se bílkoviny nedají nahradit žádnými jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

nepolární polární kyselý bazický

4. Enzymy. Obtížnost A

kofaktory nejsou: - stabilizující sloučeniny - allosterické aktivátory - post-translační modifikace mimo aktivní místo - proteinové podjednotky

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Bílkoviny - proteiny

Regulace enzymové aktivity

9. Citrátový cyklus, oxidační dekarboxylace pyruvátu a anaplerotické dráhy

13. Enzymy aktivační energie katalýza makroergické sloučeniny

Obecný metabolismus.

Přírodní polymery. struktura syntéza

BÍLKOVINY. V organismu se nedají nahradit jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

Co jsou to enzymy? pozoruhodné chemické katalyzátory

Enzymy. Názvosloví enzymů

Testové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

Enzymy. aneb. Není umění dělat co tě baví, ale najít zalíbení v tom, co udělati musíš. Luboš Paznocht

BÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

ENZYMY. Charakteristika enzymaticky katalyzovaných reakcí:

Historie poznávání enzymů

11. Metabolismus lipidů

Obecný metabolismus.

Aminokyseliny, proteiny, enzymy

Katabolismus - jak budeme postupovat

Enzymy (katalýza biochemických reakcí)

CHEMICKÉ ZNAKY ŽIVÝCH SOUSTAV

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolismus dusíkatých látek

Molekulární biofyzika

1. ročník Počet hodin

Eva Benešová. Dýchací řetězec

Esenciální Isoleucin Leucin Lysin Methionin Phenylalanin Threonin Tryptofan Valin

Biologie buňky. proteiny, nukleové kyseliny, procesy genom, architekura,funkce, mitoza, buněčná smrt, kmenové buňky, diferenciace

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Metabolizmus aminokyselin I

Metabolismus proteinů a aminokyselin

Stanovení vybraných enzymů. Roman Kanďár

Lodish et al, Molecular Cell Biology, 4-6 vydání Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, 4 vydání

Toxikologie PřF UK, ZS 2016/ Toxikodynamika I.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

AMINOKYSELINY REAKCE

ENZYMY A NUKLEOVÉ KYSELINY

Molekulární biofyzika

Oxidace proteinů, tuků a cukrů jako zdroj energie v živých organismech

Obecný metabolismus.

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus)

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Metabolusmus lipidů - anabolismus

Transkript:

Figure 3-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Dělení bílkovin podle jejich funkce stavební a podpůrné kolageny, elastin, keratiny (fibrilární) bílkoviny cytoskeletu (tubulin, vimentin, též pohyb) nukleoproteiny (histony, ribosomální bílkoviny) transportní a skladovací hemoglobin a myoglobin ( 2 ) transferrin a ferritin (Fe) sérový albumin (mast. kyseliny, bilirubin, hem...) apolipoproteiny (lipidy, cholesterol) cytochrom c (elektrony) bílkoviny zajišťující membránový transport pohyb aktin a myosin (+další) ochranné a obranné imunoglobuliny fibrinogen regulační hormony receptory (membránové a intracelulární) regulační bílkoviny proteosynthesy katalytická enzymy

Proteiny - vazba na jiné molekuly (ligandy) - SPECIFITA - vazebné místo - nekovalentní interakce Figure 3-36 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Vazebné místo proteinu Figure 3-37a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 3-37b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Vazebné místo proteinu

Figure 3-38 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Konformace proteinu určuje chemické vlastnosti - vazebné místo chráněno (H 2 ) - reaktivita vazebného místa

Figure 3-40 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Interakce protein-protein

Figure 3-41 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Síla vazby (protein ligand) rovnovážná konstanta Figure 3-42 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 3-43a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 3-43b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Enzymy = biokatalyzátory Každá (metabolická) reakce má svůj enzym Ligand - substrát

Enzymy biologické katalyzátory

Table 3-1 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Jak dosáhnouti úspěchu aneb Co musí umět enzym? účinné snížení aktivační energie specifita účinku (enzym katalyzuje jen jednu z četných termodynamicky možných přeměn látky - specifitu zprostředkuje bílkovinná část) specifita substrátová (látka, která se mění účinkem enzymu) regulovatelnost účinnosti (aktivity)

Figure 3-50a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 3-46 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

ENZYMVÁ AKTIVITA Katalytickou aktivitu 1 katalu (1 U) vykazuje enzymový preparát, který za definovaných podmínek (ph, pufr, teplota) při nasycení substrátem přemění 1 mol (1 mol) substrátu za 1 sec (1 min). PŘEVD: U=16,67 nkat 60 U=1 µkat Číslo přeměny: počet molekul substrátu, které se přemění za 1 minutu jednou molekulou enzymu

Vazba substrátu substrate binding site Indukované přizpůsobení

Indukované přizpůsobení Změna konformace hexokinasy způsobená vazbou substrátu

Figure 3-52 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

KINETIKA podle Michaelise a Mentenové Michaelisova konstanta koncentrace substrátu, při níž se dosáhne poloviny maximální rychlosti

Linerární transformace Lineweaver-Burk rovnici Michaelise a Mentenové (rovnice hyperboly) lze převést na rovnici přímky

Mechanismus dvousubstrátových reakcí Uspořádaný o vazba prvního substrátu (A) změna konformace komplexu (indukované přizpůsobení) vazba druhého susbtrátu (B) volný enzym má pro něj malou afinitu vznik komplexu EAB o přeměna komplexu EAB na EPQ (enzym s reakčními produkty) o postupné oddělení jednoho a poté druhého produktu

Neuspořádaný o pokud nezáleží na sledu vazby substrátů na enzym a na pořadí uvolňování produktů o enzym má přibližně stejnou afinitu k oběma substrátům

Ping-pong (double displacement) o vazba prvního substrátu na enzym, reakce, oddělení se prvního produktu o substrát předá skupinu uvolnění enzymu v pozměněné formě o připojení druhého substrátu, který převezme od enzymu skupinu z prvního substrátu o uvolnění produktu a obnova enzymu

Enzym = buď jednoduchá bílkovina nebo apoenzym (peptidový řetězec) + kofaktor = holoenzym kofaktor: nepeptidová součást enzymu, která se přímo účastní chemické reakce (bez něj by to nešlo) oprosthetická skupina (př. FAD, PLP, hem) okoenzym (druhý substrát) (př. NAD(P),CoA, ATP) o"nespecifické" organické sloučeniny: - kyselina askorbová (komlex s Fe) - některé další vitaminy okovy přímo se účastnící reakce (metaloenzymy, Zn, Fe, Se, Cu...) ospecifické kovy, působící "nepřímo" (např. Mg a ATP)

Hem (hemoglobin) Retinal (rhodopsin) Figure 3-53 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Table 3-2 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Multienzymové komplexy Figure 3-55 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Regulace enzymové aktivity: o perfect enzyme??? ona úrovni transkripce a translace (synthesa enzymu) opomocí změn kovalentní struktury (řízeno specifickými enzymy) - nevratné (aktivace stìpením peptidové vazby - proenzymy) - vratné (fosforylace, adenylace...) oallosterické interakce oefektory (aktivátory a inhibitory) opřístup k substrátu (koncentrace)

AKTIVACE A INHIBICE FSFRYLACÍ

ALSTERICKÉ ENZYMY Zpětná vazba (P, syntéza cholesterolu) Sigmoidní závislost [v] - [S] často složeny z více podjednotek- podjednotky se vzájemně ovlivňují kooperativní efekt: vazba substrátu na podjednotku změny u ostatních podjednotek změna jejich afinity k substrátu

Alosterický aktivátor usnadňuje vazbu substrátu posun saturační křivky k nižším koncentracím substrátu saturační křivka méně sigmoidní, při vysoké koncentraci aktivátoru hyperbola Alosterický inhibitor znesnadňuje vazbu substrátu posun saturační křivky k vyšším koncentracím substrátu zesílení sigmoidního efektu

Figure 3-67 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

INHIBICE: - nevratná - vratná: a) substrátem b) kompetitivní (competitive) c) akompetitivní (acompetitive) d) nekompetitivní (noncompetitive) e) smíšená

Kompetitivní inhibice (př. chemoterapie)

Nekompetitivní inhibice

Suicide inhibition Ireversibilní vazba inhibitoru (kovalentní) penicilin (G+)

Motor proteins Figure 3-77 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

pumps Figure 3-78b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 3-82 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 3-83 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

prilohy

Rozdělení enzymů 6 tříd 1. xidoreduktázy - biologické oxidace a redukce 2. Transferázy - přenos skupin (z donoru na akceptor) 3. Hydrolázy - hydrolytické štěpení vazeb 4. Lyázy - nehydrolytické nebo neoxidační štěpení (eliminační reakce) často za vzniku dvojných vazeb nebo adici na dvojné vazby 5. Izomerázy - intramolekulární změny (geometrické, strukturní) 6. Ligázy - (syntázy) syntéza molekul na tvorbu vazby energie ATP

Mechanismus katalýzy - Chymotrypsin serinová proteáza 1 2

3 4 5

Názvosloví enzymů triviální (pepsin, trypsin, elastasa, invertasa...) doporučené ("polosystematické") (alkoholdegydrogenasa...)

1. XIDREDUKTASY donor + akceptor oxidovaný donor + redukovaný akceptor Systematický název: donor : akceptor-oxidoreduktasa angl.: donor : acceptor oxidoreductase Triviální názvy: dehydrogenasa reduktasa (důležitější redukce substrátu) transhydrogenasa (vzácné, glutathion-cystin-transhyhrogenasa) oxidasa (přenos dvou elektronů na 2, obvykle vznik H 2 2 ) oxygenasa (1 nebo 2 atomy jsou inkorporovány do substrátu(ů), monooxygenasa: vzniká voda, dioxygenasa: nevzniká) peroxidasa (peroxid vodíku je akceptorem elektronů) katalasa (disproporcionace peroxidu vodíku)

donor akceptor 1.1. CH _ H (alkohol) 1.n.1 NAD + nebo NADP + 1.2. CH (aldehyd) 1.n.2 cytochrom 1.3. CH _ CH 1.n.3 molekulový kyslík 1.4. CH _ NH 2 1.n.4 disulfidová sloučenina 1.5. CH _ NH (sekundární amin) 1.n.5 chinon nebo příbuzné látky 1.6. NADH nebo NADPH 1.n.6 dusíkatá skupina 1.7. ostatní dusíkaté donory 1.n.7 FeS proteiny 1.8. sloučeniny síry 1.n.8 flavin 1.9. hemová skupina 1.10. difenoly a příbuzné slouč. 1.11. peroxid vodíku jako akceptor 1.12. vodík 1.13. působící na jeden donor, do něhož se vnáší kyslík (oxygenasy) 1.13. (14.) 11 až 18 (různé 1.14. působící na dva donory, typy oxygenačních reakcí) které inkorporují kyslík 1.15. superoxidový radikál jako akceptor 1.16. kovové ionty 1.17. _ CH _ 2 (vzniká alkohol) 1.18. redukovaný ferredoxin 1.19. redukovaný flavodoxin 1.97. ostatní oxidoreduktasy 1.n.99 různé další akceptory

xidoreduktasy - příklady EC 1.14.13.25 Methan,NAD(P)H:kyslík-oxidoreduktasa (hydroxylující) CH 4 + NAD(P)H + H + + 2 CH 3 H + NAD(P) + + H 2 EC 1.11.1.6 H 2 2 : H 2 2 -oxidoreduktasa, katalasa (též peroxid vodíku:peroxid vodíku - oxidoreduktasa) H 2 2 + H 2 2 2 H 2 + 2 EC 1.11.1.7 donor: H 2 2 -oxidoreduktasa, peroxidasa donor + H 2 2 oxidovaný donor + 2 H 2

xidoreduktasy - příklady EC 1.1.1.1 Alkohol:NAD + -oxidoreduktasa, alkoholdehydrogenasa CH 3 -CH 2- H + NAD + CH 3 -CH + NADH + H + EC 1.1.3.4 -D-Glukosa: 2-1-oxidoreduktasa, glukosaoxidasa -D-glukosa + 2 -D-glukono-1,5-lakton + H 2 2 EC1.13.11.18 Síra:kyslík-oxidoreduktasa, síradioxygenasa S + 2 S 2

2. TRANSFERASY donor _ SK + akceptor donor + akceptor _ SK Systematický název: donor : akceptor _ skupinatransferasa angl. donor : acceptor grouptransferase Triviální názvy: methyltransferasy, hydroxymethyltransferasy aminotransferasy (dříve transaminasy) kinasy = fosfotransferasy atd.

Kofaktory transferas (koenzym)

Kofaktory transferas (koenzym) přenos acylových zbytků

2. TRANSFERASY 2.1 Přenášející jednouhlíkatou skupinu 2.1.1 Methyltransferasy 2.1.2 Hydroxymethyltransferasy 2.1.3 Karboxyl _ a karbamoyltransferasy 2.1.4 Amidinotransferasy 2.2 Přenášející aldehydické nebo ketonické skupiny 2.1.1. Transaldolasy a transketolasy 2.3 Acyltransferasy 2.3.1. Acyltransferasy 2.3.2. Aminoacyltransferasy

2. TRANSFERASY 2.4 Glykosyltransferasy 2.4.1. Hexosyltransferasy 2.4.2. Pentosyltransferasy 2.4.3. Přenášející ostatní glykosylové skupiny 2.5 Přenášející akrylové nebo arylové skupiny jiné než methyl 2.5.1. (velmi heterogenní skupina) 2.6 Přenášející dusíkaté skupiny 2.6.1. Aminotransferasy 2.6.3. ximinotransferasy 2.6.99 Přenášející jiné dusíkaté skupiny

2. TRANSFERASY 2.7. Přenášející skupiny obsahující fosfor 2.7.1. Fosfotransferasy s alkoholem jako akceptorem 2.7.2. Fosfotransferasy s karboxylem jako akceptorem 2.7.3. Fosfotransferasy s dusíkatou skup. jako akcept. 2.7.4. Fosfotransferasy s fosfátovou skup. jako akcept. 2.7.6. Difosfotransferasy 2.7.7. Nukleotidyltransferasy 2.7.8. Transferasy ostatních substituovaných fosf. skup. 2.7.9. Fosfotransferasy se dvěma akceptory 2.8. Přenášející sirné skupiny 2.8.1. Sulfurtransferasy (sirné skupiny kromě 2.8.2. a 2.8.3.) 2.8.2. Sulfotransferasy (přenášející sulfát) 2.8.3. CoA _ transferasy

Transferasy - příklady EC 2.4.1.1 1,4- -D-Glukan:orthofosfát- -D-glukosyltransferasa, fosforylasa (1,4- -D-glukan) n + P i (1,4- -D-glukan) n-1 + -D-glukosa-1-fosfát EC 2.6.1.2 L-Alanin:2-oxoglutarát-aminotransferasa, alaninaminotransferasa (AAT) + H 3 N C CH CH 3 C C CH 2 + + CH 2 C L-Ala + 2-oxoglutarát pyruvát + C C CH 3 + H 3 N C CH CH 2 CH 2 C L-Glu

Transferasy - příklady EC 2.7.1.1 ATP:D-hexosa-6-fosfotransferasa, hexokinasa ATP + D-hexosa ADP + D-hexosa-6-fosfát P P P N H 2 C H NH 2 N H H N N H P H H CH 2 H H H H H H H H

3. HYDRLASY A _ B + H 2 AH + HB Systematický název: substrát (skupina) hydrolasa angl.: substrate (group) hydrolase Triviální název: substrátasa, často zcela nesystematické názvy

3. HYDRLASY 3.1 Esterasy 3.1.1. Estery karboxylových kyselin (lipasy) 3.1.3. Monoestery fosforečné kyseliny (fosfatasy) 3.1.4. Diestery fosforečné kyseliny (fosfodiesterasy, štěpení c-amp) 3.1.11 _ 30 Endo _ a exo _ (deoxy)nukleasy 3.2 Glykosidasy 3.2.1. Hydrolysující _ glykosidové vazby (amylasy, invertasa=sacharasa, celulasy) 3.2.2. Hydrolysující N-glykosidové vazby 3.3 Působící na etherové vazby

3. HYDRLASY 3.4 Peptidasy 3.4.11. _ Aminoacylpeptid hydrolasy (aminopeptidasy) 3.4.13. Dipeptid hydrolasy 3.4.14. Dipeptidylpeptid hydrolasy 3.4.15 Peptidyldipeptid hydrolasy 3.4.16 Serinové karboxypeptidasy 3.4.17 Metallo _ karboxypeptidasy 3.4.18 Cysteinové karboxypeptidasy 3.4.21 Serinové proteinasy 3.4.22 Cysteinové proteinasy 3.4.23 Aspartátové proteinasy 3.4.24 Metallo _ proteinasy 3.4.99 Proteinasy neznámého katalyt. mechanismu 3.5 Působící na C _ N vazbu jinou než peptidovou

3. HYDRLASY 3.6 Působící na anhydridy kyselin 3.6.1 Anhydridy fosforečné kyseliny (pyrrofosfatasa, nespec. ATPasy) 3.6.3 a zprostředkující membránový transport (transportní ATPasy) 3.6.4 umožňující pohyb (aktomyosinový komplex, složky cytoskeletu) 3.7 Působící na vazbu C _ C 3.8 Působící na vazby halogenů 3.9 Působící na P _ N vazby 3.10 Působící na S _ N vazbu 3.11 Působící na C _ P vazbu

4. LYASY substrát 1 (+ substrát 2) produkt 1 + produkt 2 (malý) Systematický název: substrát 1 (substrát 2)- produkt 2lyasa angl: substrate l (substrate 2)- product 2 lyase Triviální název: dekarboxylasa, hydrolyasy (=dehydratasa), ammonialyasa, aldolasa, synthasa (velmi riskantní)

4. LYASY 4.1 C _ C lyasy 4.1.1 Karboxylyasy (dekarboxylasy) 4.1.2 Aldehydlyasy (aldolasy) 4.1.3 xo _ acid lyasy (např. citrátsynthasa) 4.1.99 statní C _ C lyasy 4.2 C _ lyasy 4.2.1 Hydrolyasy (např. fumarasa) 4.2.2 Působící na polysacharidy (štěpí za vzniku deoxysacharidů) 4.2.3 statní C _ lyasy 4.3 C _ N lyasy 4.3.1 Ammonia _ lyasy (např. aspartátamonialyasa) 4.4 C _ S lyasy 4.5 C _ halogen lyasy 4.6 P _ lyasy 4.99 statní lyasy

4. LYASY Lyasy - příklady: EC 4.1.1.1 pyruvát-karboxylyasa, pyruvátdekarboxylasa CH 3 -C-CH CH 3 -CH + C 2 EC 4.2.1.1 karbonát-hydrolyasa, karbonátanhydrasa, karbonátdehydratasa H 2 C 3 C 2 + H 2

EC 4.6.1.1 ATP-pyrrofosfátlyasa (cyklisující), adenylátcyklasa ATP camp + PP i H P H H H H H 2 C H N N N N NH 2 P P H P H H H CH 2 H N N N N NH 2 P P 4. LYASY +

5. ISMERASY Triviální názvy: (různé typy isomerací _ podobně i v systematickém názvu) racemasy, cis _ trans _ isomerasy, ketolisomerasy, mutasy, atd. Systematický název: substráttyp angl.: substrate type

5. ISMERASY 5.2 Cis _ trans _ isomerasy 5.3 Intramolekulární oxidoreduktasy 5.3.1 Přeměňující aldehydy na ketony (ketolisomerasy) 5.3.2 Přeměňující ketoskupiny na enoly (keto _ enolisomerasy) 5.3.3 Posunující C=C vazbu ( n _ m isomerasy) 5.3.4 Posunující S _ S vazbu (proteindisulfid _ isomerasa) 5.3.99 statní intramolekulární oxidoreduktasy

5. ISMERASY 5.4 Intramolekulární transferasy (mutasy) 5.4.1 Přenášející acylovou skupinu (acylmutasy) 5.4.2 Fosfotransferasy (fosfomutasy) 5.4.3 Přesunující aminoskupinu (aminomutasy) 5.5 Intramolekulární lyasy (decyklisující, intramolekulární adice) 5.99 statní isomerasy (např. DNA-topoisomerasy)

Isomerasy - příklady: EC 5.1.1.13 Aspartátracemasa (s poloviční rychlostí působí též na Ala) EC 5.1.2.1 Laktátracemasa EC 5.3.1.1 D-Glyceraldehyd-3-fosfátketolisomerasa, triosafosfátisomerasa HC H 2 C C H H CH H 2 C P H 2 C P D-glyceraldehyd-3-fosfát dihydroxyacetonfosfát EC 5.4.2.1 D-Fosfoglycerát-2,3-fosfomutasa, fosfoglycerátmutasa H C CH H 2 C P C P CH H 2 C H 3-fosfo-D-glycerát 2-fosfo-D-glycerát

6. LIGASY substrát 1 + substrát 2 + A(G) TP substrát 1 _ substrát 2 + ADP + P i nebo substrát 1 + substrát 2 + ATP substrát 1 _ substrát 2 + AMP + PP i Systematický název: substrát1: substrát 2 _ ligasa (tvořící ADP, AMP nebo GDP) angl.: substrate l : substrate 2 ligase (ADP, AMP or GDP _ forming) Triviální názvy: pokud možno substrát 1 _ substrát 2 _ ligasa (synthetasy jsou možné, často se však vyskytují i synthasy)

6. LIGASY 6.1 Tvořící C _ vazby (aminoacyl _ trna _ ligasy a podobné estery) 6.2 Tvořící C _ S vazby (kyselina _ thiol _ ligasy) 6.3 Tvořící C _ N vazby 6.3.1 Acid _ ammonia (or amine) ligases (asparaginsynthetasa) 6.3.2 Acid _ amino _ acid ligases (např. peptidsynthetasy) 6.3.3 Cyklisující ligasy 6.3.4 statní C _ N ligasy 6.3.5 C _ N ligasy s glutaminem jako donorem dusíku (např. karbamoylfosfátsynthetasa) 6.4 Tvořící C _ C vazby (např. karboxylasy) 6.5 Tvořící estery kyseliny fosforečné (např. DNA-ligasa)

Ligasy - příklady EC 6.1.1.1 L-Tyrosin:tRNA Tyr -ligasa (AMP-tvořící), tyrosin-trna-ligasa L-Tyr + trna Tyr + ATP L-Tyr-tRNA Tyr + AMP + PP i EC 6.2.1.1 Acetát:CoA-ligasa (AMP-tvořící), acetát-coa ligasa CH 3 C - + HSCoA + ATP acetyl-scoa + AMP + PP i EC 6.3.1.4 L-Aspartát:amoniak-ligasa (ADP-tvořící), asparaginsynthetasa L-Asp + NH 3 + ATP L-Asn + ADP + P i (EC 6.3.1.1.. AMP-tvořící) EC 6.4.1.1 Pyruvát:oxid uhličitý-ligasa (ADP-tvořící), pyruvátkarboxylasa CH 3 -C-C - + HC 3 - +ATP - C-CH 2 -C-C - + ADP + P i EC 6.5.1.1 Poly(deoxyribonukleotid): poly(deoxyribonukleotid)-ligasa (AMP-tvořící), DNA-ligasa ATP + (deoxyribonukleotid) n + (deoxyribonukleotid) m (deoxyribonukleotid) n+m + AMP + PP i

Svinování (folding)

Příklady posttranslačních modifikací Fosforylace vratná modifikace (kinasy / fosfatasy) obvykle na H skupinách zbytků serinu, threoninu, tyrosinu významný regulační prvek: aktivita řady enzymů aktivita glykogen fosforylasy je regulována fosforylací na zbytku serinu v pozici 14 regulace transkripce role při přenosu signálu

Regulace transkripce fosforylací CREB (camp - responsive element binding protein) transkripční faktor fosforylace na serin 133 asociace s CBP; (CREB binding protein) CREB CBP komplex aktivuje CREB dependentní transkripci mj. i remodelací chromatinu acetylací histonů

Glykosylace připojení sacharidů na proteiny - typické pro extracelulární a membránové proteiny role glykosylace: často nutná pro správné svinutí proteinu stabilizace proteinu regulace rozpoznávání molekulové mezibuněčné obrovská variabilita řada míst glykosylace a každé z nich může být glykosylováno mnoha způsoby

Mechanismus glykosylace na asparagin dolichol

Regulace transkripce glykosylací glykosylace CREBu brzda transkripce - působí opačně než fosforylace modifikován serin a threonin N- acetylglukosaminem

Lipidace - usnadňuje připojení proteinů na membrány, vzájemné interakce proteinů Prenylace - připojení farnesyl, dolichol nebo geranylgeranyl zbytků; farnesylace u některých G proteinů farnesylace Acylace připojení mastných kyselin (myristová, palmitová) přes ester, thioester nebo amid; rhodopsin palmitoylovaný na zbytku cysteinu

Modifikace proteinu jiným proteinem - proteiny mohou být navázány (např. přes svůj C-konec) ke zbytkům lysinu jiného proteinu Ubiquitinylace - nejznámější modifikací tohoto typu signál pro degradaci proteinu (např. chybně svinutý protein) SUMylace (SUM: Small Ubiquitin-like Modifier) - role v řadě buněčných procesů: transport mezi jádrem a cytosolem, regulace transkripce, apoptosa, stabilizace proteinu, odpověď na stres

Acetylace - obvyklá na N koncích některých proteinů nebo zbytcích lysinu; N-terminální serin histonu H4 acetylován Hydroxylace - konverze prolinu na hydroxyprolin v kolagenu katalyzovaná prolyl-4-hydroxylasou acetylace Jodace - thyroglobulin jodován (na Tyr) při syntéze thyroxinu Karboxylace - karboxylace prothrombinu (srážení krve) na zbytek Glu (účast vitaminu K) Methylace - methylací mohou být modifikovány například histony; lysine 20 histonu H4 může být mono- nebo di- methylován methylace

Nukleotidylace - připojení mononukleotidu reguluje aktivitu některých enzymů; utilizace dusíku v E. coli: glutamin synthetasa specificky adenylována (kovalentní připojení AMP) na zbytku tyrosinu; adenylovaná forma je inaktivní; stupeň adenylace je řízen regulačním proteinem PII schopnost proteinu PII regulovat adenylaci glutamin synthetasy je řízena jeho uridinylací (kovalentní připojení UMP) na zbytku Sulfatace různé typy (-, S-, N-); na Tyr (protein protein interakce) Připojení prostetických skupin - hem (globin a cytochrom), FAD, biotin Vytvoření disulfidových vazeb - typické pro extracelulární proteiny; formace disulfidových můstků - po svinutí proteinu do (téměř) finální podoby Aktivace zymogenů - odštěpením sekvence, která kryje jejich aktivní centrum - proteasy (chymotrypsin, trypsin, trombin)