Ligase Innledning

I biokjemi, ligase, også kalt synthetase, er et enzym catalyzing til å bli med på to store molekyler gjennom dannelsen av et nytt kjemisk binding, slik som C-O, C-S, C-N, eller knytte sammen av to stoffer, vanligvis ledsaget med hydrolyse av en liten festet kjemiske gruppen til en av de større molekyler., Denne prosedyren vanligvis tar opp den nødvendige energien fra spalting av en energi-rik fosfat bond, innebærer bevaring av kjemisk energi, og tilbyr et samarbeid mellom energi-krever syntetiske prosesser og energi-gir oversikt reaksjoner. I de fleste tilfeller, samtidig konvertering av ATP til adenosin ADP fungerer som en kilde til energi., Den ligase catalyzed reaksjon har en generell formulering som følgende:

Nomenklatur

De vanlige navnene på ligases ofte inneholder ordet «ligase», som DNA ligase, et ofte brukt enzym i molekylær biolaboratory å knytte DNA-fragmentene sammen. Synthetase er en annen vanlig vedtatt navn for ligases siden de brukes i syntesen av nye molekyler. Synthetases noen ganger skilles fra synthases og noen ganger behandlet som synonym for synthases., Fra visning av definisjonen, nucleoside triphosphates som ATP, GTP, CTP, TTP, og UTP, er ansatt ved synthetases til å produsere energi, mens synthases ikke bruk nucleoside triphosphates. En syntase er også anerkjent som en lyase at catalyzes at spalting av ulike kjemiske forbindelser gjennom betyr unntatt hydrolyse og oksidasjon uten behov for energi, mens en synthetase er en ligase delta i to kjemikalier eller stoffer med behov for energi., Joint Commission on Biokjemisk Nomenklatur (JCBN) har diktert at syntase kan representere et enzym som catalyzes syntese, mens synthetase trenger å bli brukt synonymt.

Klassifisering

I EC nummer klassifisering system, ligases er klassifisert som EF 6, og kan videre deles inn i seks underklasser.

Programmer av Flere Vanlige Ligases

DNA ligase er en bestemt type enzym, som fremmer bli med DNA-tråder sammen av catalyzing dannelsen av en phosphodiester bånd mellom fosfat og deoxyribose. DNA ligase er aktive under replikasjon, reparasjon og rekombinasjon prosessen av DNA., Det er mye brukt i reparasjon av single-strand pauser i duplex-DNA av levende organismer ved hjelp av komplementære strand til dobbel helix som en mal, mens noen former kan spesielt reparere dobbel-strand skader. I molecular biology laboratories, renset DNA ligase er mye brukt i genet kloning til å bli med DNA-molekylene sammen for å danne rekombinant DNA. En annen innovativ anvendelse av DNA-ligase kan sees i nanokjemi feltet, spesielt i DNA-origami., DNA ligase kan tilby enzymatisk bistand som er nødvendig for å konstruere DNA-gitter-struktur fra DNA over henger dermed ytterligere montering nanoskala objekter, som nanomachines, nanoelectronic, biomolecules, og fotoniske komponenter.

Som en annen typisk eksempel på ligase, T4 RNA-ligase 1 er i stand til catalyzing ATP-avhengige covalent å bli for enkelt-strandet 5′-phosphoryl termini av RNA til enkelt-strandet 3′-hydroksyl termini av RNA., T4 RNA-ligase 2 er preget av kritisk signatur rester og en unik C-terminal domene som er avgjørende for tetting av 3′-OH-og 5′-phosphoryl RNA ender og også catalyzes til å bli med på et 3′-hydroksyl slutten av RNA til en 5′-phosphorylated RNA. I motsetning til T4 RNA-ligase 1, det foretrekker dobbel-strandet underlag og en pre-adenylated underlaget er nødvendig i ligation av en avkortet form av T4 RNA-ligase 2. T4 RNA-ligase er i stand til å merke RNA-3′-enden med cytidine 3′,5′-bis fosfat, indusere circularization av syntetiske oligonukleotider, og siden specificly generere kompositt primere for PCR., Spesifikke endringer av tRNAs kan også gjøres under hjelp av T4 RNA-ligase, som også catalyzed den ligation av oligodeoxyribonucleotide for enkelt-strandet cDNAs for 5′-LØP.

Ubiquitin ligase, også kalt E3 ubiquitin ligase, er et enzym eksisterende som ett polypeptid eller en multimeric komplekse. E3 Ubiquitin ligase kunne jobbe sammen med ubiquitin aktivering av enzymet E1 og ubiquitin bøye enzym E2 som har blitt lagt med ubiquitin, for å akselerere ubiquitination av ulike protein underlag for målrettet nedbrytning av proteasome., Den ubiquitin er til syvende og sist knyttet til en lysin på underlaget protein om en isopeptide bond og E3 ligases kunne samhandle med både mål protein og E2 enzymet, og dermed formidle substrat spesifisitet å E2 enzym. Ubiquitination av E3 ubiqutin ligases spiller også en viktig rolle i reguleringen av mange biologiske prosesser, slik som celle menneskehandel, DNA-reparasjon, og signalering. Det er av dyp betydning i cellebiologi. E3 ligases også innta en posisjon i celle-syklus kontroll og forringelse av cyclins., Det menneskelige genomet koder for mer enn 600 antatte E3 ligases, noe som resulterer i enorme mangfoldet i underlag, mens E3s kunne bestemme spesifisiteten av protein underlag. Nyere forskning har funnet at mange E3s har vært innblandet i human sykdom, og de er en klasse av attraktive «drugable» mål for farmasøytisk intervensjon.

Utvalgte Produkter

Ligases