Ligázy Úvod

V biochemii, ligázy, také volal syntetázy, je enzym katalyzující spojení dvou velkých molekul přes vznik nové chemické vazby, jako jsou C-O, C-S, C-N, nebo spojením dvou sloučenin, obvykle spolu s hydrolýzou malý připojen chemickou skupinu na jeden z větších molekul., Tento postup se obvykle přirovnává potřebné energie ze štěpení energeticky bohaté fosfátové vazby, zahrnuje zachování chemické energie a nabízí propojení mezi energií vyžaduje syntetických procesů a získávání energie rozkladných reakcí. Ve většině případů funguje současná konverze ATP na adenosin ADP jako zdroj energie., Na ligase katalyzované reakce, má obecné formulace jako následující:

Názvosloví

společné názvy ligázy často obsahují slovo „ligázy“, jako DNA ligázy, nejčastěji používaných enzymů v molekulární biolaboratory na odkaz fragmentů DNA spolu. Syntetáza je další běžně užívaný název pro ligázy, protože se používají při syntéze nových molekul. Synthetázy se někdy odlišují od syntház a někdy se považují za synonymum syntáz., Z hlediska definice jsou nukleosidové trifosfáty, jako jsou ATP, GTP, CTP, TTP a UTP, používány syntetázami k výrobě energie, zatímco syntházy nepoužívají nukleosidové trifosfáty. Na syntázy je také uznáván jako lyasy, který katalyzuje štěpení různých chemických vazeb prostřednictvím znamená, že kromě hydrolýzy a oxidace, bez požadavku na jakékoliv energie, vzhledem k tomu, že syntetázy je ligázy spojení dvou chemických látek nebo látek s požadavkem na energii., Společná Komise pro biochemickou nomenklaturu (JCBN) diktovala, že syntáza může představovat jakýkoli enzym, který katalyzuje syntézu, zatímco syntetázu je třeba používat synonymně.

klasifikace

v systému klasifikace čísel ES jsou ligázy klasifikovány jako EC 6 a lze je dále rozdělit do šesti podtříd.

Aplikace Několika Společných Ligázy

ligázy DNA je určitý typ enzymu, který podporuje spojování řetězců DNA společně do katalyzovat tvorbu phosphodiester vazba mezi fosfátem a deoxyribose. Dna ligáza je aktivní během replikace, opravy a rekombinace DNA., To je široce aplikovány v opravě single-strand breaks v duplex DNA živých organismů pomocí komplementární vlákno dvoušroubovice jako šablonu, zatímco některé formy mohou konkrétně opravit double-strand škody. Molekulární biologie laboratoře, čištěná DNA ligázy je široce používán v genu klonování se připojit k DNA molekul dohromady tvoří rekombinantní DNA. Další inovativní aplikace DNA ligázy lze vidět v oblasti nano chemie, zejména v DNA origami., DNA ligázy mohou nabídnout enzymatické pomoc, která je nezbytná pro konstrukci DNA mřížkové struktury z DNA přes visí, a tak dále montáž nano objekty, jako nanostrojů, nanoelektronické, biomolekul, a fotonických komponent.

Jako další typický příklad ligase, T4 RNA ligázy 1 je schopný katalyzovat ATP-závislé na kovalentní spojování single-stranded 5′-fosforyl termini RNA na jednořetězcovou 3′-hydroxylové termini RNA., T4 RNA ligázy 2 se vyznačuje kritické podpis zbytky a unikátní C-terminální domény, která je zásadní pro utěsnění 3′-a 5′-fosforyl RNA končí a také katalyzuje spojování 3′-hydroxylové konce RNA 5′-fosforylované RNA. Na rozdíl od T4 RNA ligázy 1 preferuje dvojvláknové substráty a předadenylovaný substrát je vyžadován v ligaci zkrácenou formou T4 RNA ligázy 2. T4 RNA ligázy je možné označit RNA 3′-konci s cytidin 3′,5′-bis fosfát, vyvolat circularization syntetických oligonukleotidů, a stránky-konkrétně generovat kompozitní primery pro PCR., Specifické modifikace tRNA by mohly být také provedeny za pomoci T4 RNA ligázy, která také katalyzovala ligaci oligodeoxyribonukleotidu na jednovláknové cDNA pro 5′-rasu.

Ubiquitin ligáza, nazývaná také E3 ubiquitin ligáza, je enzym existující jako jediný polypeptid nebo multimerický komplex. E3 Ubiquitin ligázy by mohly pracovat společně s ubiquitin aktivující enzym E1 a ubiquitin využití jako konjugačního enzymu E2, který byl načten s ubiquitin, k urychlení ubikvitinace různých proteinových substrátů pro cílené degradaci proteazom., Na ubiquitin je nakonec připojen k lysinu v substrátu proteinu ačkoli isopeptide dluhopisů a E3 ligázy může komunikovat s oběma cílový protein a E2 enzymů, tak vštěpovat substrátové specifičnosti se E2 enzymu. Ubikvitinace tím, E3 ubiqutin ligázy také hraje zásadní roli v regulaci mnoha biologických procesů, jako jsou mobilní obchodování, opravy DNA, a signalizace. Má hluboký význam v buněčné biologii. Ligázy E3 také zaujímají pozici v řízení buněčného cyklu a degradaci cyklinů., Lidský genom kóduje více než 600 domnělých ligáz E3, což má za následek obrovskou rozmanitost substrátů, zatímco E3s by mohla určit specificitu proteinových substrátů. Nedávný výzkum zjistil, že mnoho E3s bylo zapojeno do lidských nemocí a jsou třídou atraktivních „omyvatelných“ cílů pro farmaceutickou intervenci.

doporučené produkty

ligázy