Ligase Indledning

I biokemi, ligase, også kaldet synthetase, er et enzym, der sætter gang i sammenføjning af to store molekyler gennem dannelsen af en ny kemisk binding såsom C-O-C-S-C-N, eller sammenkædning af to forbindelser, som regel ledsaget med hydrolyse af en lille tilknyttet kemisk gruppe til en af de større molekyler., Denne procedure assimilerer normalt den nødvendige energi fra spaltningen af en energirig fosfatbinding, involverer bevarelse af kemisk energi og tilbyder en forbindelse mellem energikrævende syntetiske processer og energigivende nedbrydningsreaktioner. I de fleste tilfælde fungerer den samtidige omdannelse af ATP til adenosin ADP som en energikilde., Den ligase katalyseret reaktion har en generel formulering som følgende:

Nomenklatur

Den almindelige navne ligaser ofte indeholder ordet “ligase”, som DNA-ligase, en hyppigt anvendt enzym i molekylær biolaboratory link til DNA-fragmenter sammen. Syntetase er et andet almindeligt anvendt navn for ligaser, da de anvendes i syntesen af nye molekyler. Synthetaser adskiller sig undertiden fra synthaser og behandles undertiden som synonym for synthaser., Fra definitionen af definition anvendes nukleosidtriphosphater såsom ATP, GTP, CTP, TTP og UTP af syntetaser til at producere energi, mens synthaser ikke bruger nukleosidtriphosphater. En syntase anerkendes også som en lyase, der katalyserer spaltningen af forskellige kemiske bindinger ved hjælp af midler, der udelukker hydrolyse og O .idation uden efterspørgsel efter nogen energi, hvorimod en syntetase er en ligase, der forbinder to kemikalier eller forbindelser med energibehov., Den fælles Kommission for biokemisk nomenklatur (JCBN) har dikteret, at syntase kan repræsentere ethvert en .ym, der katalyserer syntese, mens syntetase skal bruges synonymt.

klassificering

i EF-nummerklassificeringssystemet klassificeres ligaser som EC 6 og kan yderligere klassificeres i seks underklasser.

Anvendelser af Flere Fælles Ligaser

DNA-ligase er en særlig form for enzym, der fremmer sammenføjning af DNA-strenge sammen ved at katalysere dannelsen af en phosphodiester bånd mellem fosfat og deoxyribose. DNA ligase er aktiv under replikation, reparation og rekombination proces af DNA., Det er almindeligt anvendt i reparation af single-streng pauser i duple.DNA af levende organismer ved hjælp af den komplementære streng af den dobbelte Heli. som en skabelon, mens nogle former specifikt kan reparere dobbeltstrenget skader. I molekylærbiologiske laboratorier anvendes oprenset DNA-ligase i vid udstrækning i genkloning til at forbinde DNA-molekyler sammen for at danne rekombinant DNA. En anden innovativ anvendelse af DNA-ligase kan ses i nano Kemi felt, især i DNA origami., DNA-ligase kan tilbyde enzymatisk bistand, der er afgørende for at konstruere DNA gitterstruktur fra DNA over hænger, og dermed yderligere montering i nanostørrelse objekter, som nanomachines, nanoelektronisk, biomolekyler, og fotoniske komponenter.

Som en anden typisk eksempel på ligase, T4 RNA-ligase, 1 er i stand til at katalysere ATP-afhængige kovalente sammenføjning af enkeltstrenget 5′-phosphoryl termini af RNA til enkeltstrenget 3′-hydroxyl termini af RNA., T4 RNA-ligase 2 er kendetegnet ved kritisk signatur rester og en unik C-terminale domæne, der er afgørende for forsegling af 3′-OH-og 5′-phosphoryl RNA og ender også katalyserer at deltage i en 3′-hydroxyl-ende af RNA til en 5′-fosforylerede RNA. I modsætning til T4 RNA-ligase 1 foretrækker den dobbeltstrengede substrater, og et præ-adenyleret substrat kræves i ligering ved en afkortet form af T4 RNA-ligase 2. T4 RNA-ligase er i stand til at mærke RNA 3′-ende med cytidin 3′,5′-bis-phosphat, inducere cirkularisering af syntetiske oligonukleotider og stedspecifikt generere sammensatte primere til PCR., Specifikke modifikationer af tRNAs kunne også ske under bistand af T4 RNA-ligase, som også katalyseret den ligering af oligodeoxyribonucleotide til enkeltstrenget cDNAs til 5′-RACE.

Ubiquitin ligase, også kaldet E3 ubiquitin ligase, er et enzym, eksisterende som en enkelt polypeptid eller et multimeric komplekse. E3 Ubiquitin ligase kunne arbejde sammen med ubiquitin aktivering af enzymet E1 og ubiquitin conjugating enzym, E2, der har været fyldt med ubiquitin, til at fremskynde den ubiquitination af forskellige protein substrater for målrettet nedbrydning af proteasome., Den ubiquitin i sidste ende er knyttet til en lysin på underlaget protein om en isopeptide bond og E3 ligaser kunne interagere med både target protein og E2 enzym, således at bibringe substrat specificitet E2 enzym. Ubiquitination ved E3 ubiqutin ligaser også spiller en vigtig rolle i reguleringen af mange biologiske processer, såsom celle menneskehandel, DNA-reparation, og signalering. Det er af stor betydning i cellebiologi. E3-ligaser indtager også en position i cellecykluskontrol og nedbrydning af cykliner., Det menneskelige genom koder for mere end 600 formodede E3 ligaser, hvilket resulterer i enorm mangfoldighed i substrater, mens E3s kunne bestemme specificiteten af protein substrater. Nylig forskning har fundet, at mange E3 ‘ er er blevet impliceret i sygdomme hos mennesker, og de er en klasse af attraktive “narkotikabare” mål for farmaceutisk intervention.

Udvalgte Produkter

Ligaser