Пептидилтрансфераза
| Пептидилтрансфераза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 2.3.2.12 | ||
| Номер CAS. | 9059-29-4 | ||
| Базы данных | |||
| ИнтЭнк | вид IntEnz | ||
| БРЕНДА | БРЕНДА запись | ||
| Экспаси | Просмотр NiceZyme | ||
| КЕГГ | КЕГГ запись | ||
| МетаЦик | метаболический путь | ||
| ПРЯМОЙ | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||
| |||
Пептидилтрансфераза ) , является аминоацилтрансферазой ( EC 2.3.2.12 а также основной ферментативной функцией рибосомы , которая образует пептидные связи между соседними аминокислотами с помощью тРНК в трансляции процессе биосинтеза белка . [1] Субстратами пептидилтрансферазной реакции являются две молекулы тРНК, одна из которых несет растущую пептидную цепь, а другая — аминокислоту, которая будет добавлена к цепи. Пептидильная цепь и аминокислоты присоединены к соответствующим тРНК посредством сложноэфирных связей с атомом О на концах CCA-3' этих тРНК. [2] : 437–8 Пептидилтрансфераза — это фермент, который катализирует добавление аминокислотного остатка для роста полипептидной цепи при синтезе белка. [3] Он расположен в большой субъединице рибосомы, где катализирует образование пептидной связи. [4] Он полностью состоит из РНК. Выравнивание между концами CCA связанной с рибосомой пептидил-тРНК и аминоацил-тРНК в центре пептидилтрансферазы способствует ее способности катализировать эти реакции. [5] Эта реакция происходит посредством нуклеофильного замещения. Аминогруппа аминоацил-тРНК атакует концевую карбоксильную группу пептидил-тРНК. [4] Активность пептидилтрансферазы осуществляется рибосомой. Активность пептидилтрансферазы опосредуется не какими-либо рибосомальными белками, а рибосомальной РНК (рРНК), рибозимом. Рибозимы — единственные ферменты, состоящие не из белков, а из рибонуклеотидов. Все остальные ферменты состоят из белков. Этот реликт РНК является наиболее важным доказательством, подтверждающим гипотезу мира РНК .
- У прокариот субъединица рибосомы 50S ( компонент 23S ) содержит компонент пептидилтрансферазы и действует как рибозим. Центр пептидилтрансферазы на субъединице 50S расположен на нижних концах (акцепторных концах) тРНК A- и P-сайтов. [2] : 1062
- У эукариот субъединица рибосомы 60S ( компонент 28S ) содержит компонент пептидилтрансферазы и действует как рибозим.
Пептидилтрансферазы не ограничиваются трансляцией, но ферментов с этой функцией относительно немного.
Функция
[ редактировать ]Пептидилтрансфераза ускоряет реакцию за счет снижения энергии активации. Это достигается путем обеспечения правильной ориентации для возникновения реакции. Пептидилтрансфераза обеспечивает близость, то есть сближает объекты, но не обеспечивает альтернативный механизм. Вместо этого он обеспечивает правильную ориентацию подложки, увеличивая вероятность реализации существующего механизма. [6]
Механизм
[ редактировать ]Фон
[ редактировать ]В структуре рибосомы есть три сайта связывания: P-сайт, A-сайт и E-сайт. Сайт А является аминоацильным сайтом, потому что в сайт А входит аминоацильная тРНК. В структуре присутствует аминокислотный остаток, находящийся в сложноэфирной связи, присоединенной к участку А, и имеется свободный амин. К P-сайту, который является пептидильным сайтом, присоединена тРНК. Важно отметить, что в начале каждого цикла пептидилтрансферазы вы всегда начинаете с тРНК с растущей пептидной цепью в P-сайте. Как только это произойдет, аминоацил-тРНК сможет связаться с сайтом А. [6]
Фактический механизм
[ редактировать ]Что касается механизмов, то амин, расположенный в сайте A, будет осуществлять нуклеофильную атаку на углерод сложного эфира в сайте P. Когда происходит нуклеофильная атака, образуется тетраэдрический промежуточный продукт. В активном центре пептидилтрансферазы имеется остаток воды. Когда образуется тетраэдрический промежуточный продукт, оксианион теперь имеет отрицательный заряд, поскольку у кислорода есть один дополнительный электрон. Водород в воде имеет частичный положительный заряд, который стабилизирует тетраэдрический промежуточный оксианион. Затем произойдет коллапс тетраэдрического промежуточного соединения, что приведет к реформированию карбонильной связи, что приведет к потере уходящей группы - это будет рибозное кольцо P-сайта с прикрепленной к нему тРНК. С высвобождением уходящей группы протон будет отрываться от воды, что приведет к отрыву протона от двух основных гидроксильных групп, а неподеленные пары будут отрывать протон от нового амина аминокислоты. После завершения механизма неацилированная тРНК останется в P-сайте, и вся растущая полипептидная цепь в дополнение к дополнительным аминокислотам прикрепляется сложноэфирной связью к трем основным гидроксильным группам тРНК в A-сайте. .
Антибиотическая мишень
[ редактировать ]Следующие ингибиторы синтеза белка нацелены на пептидилтрансферазу:
- Хлорамфеникол связывает [7] к остаткам А2451 и А2452 в 23S рРНК рибосомы и ингибирует образование пептидной связи .
- Плевромутилины также связываются с пептидилтрансферазой. [8]
- Считается, что макролидные антибиотики ингибируют пептидилтрансферазу в дополнение к ингибированию рибосомальной транслокации . [9]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тирумалай М.Р., Ривас М., Тран К., Фокс Дж.Э. (ноябрь 2021 г.). «Центр пептидилтрансферазы: окно в прошлое» . Микробиол Мол Биол Rev. 85 (4): e0010421. дои : 10.1128/MMBR.00104-21 . ПМЦ 8579967 . ПМИД 34756086 .
- ^ Jump up to: а б Гарретт Р.Х., Гришэм К.М. (2012). Биохимия (5-е изд.). Бельмонт, Калифорния: Брукс/Коул. ISBN 978-1-133-10629-6 .
- ^ «Пептидилтрансфераза – Ацилтрансферазы – Трансферазы – Ферменты – Продукты» . www.axonmedchem.com . Проверено 10 ноября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «Часть третья: экспрессия генов и синтез белка» . www.bx.psu.edu . Проверено 30 октября 2018 г.
- ^ Мур П.Б., Стейц Т.А. (февраль 2003 г.). «После структур рибосом: как работает пептидилтрансфераза?» . РНК . 9 (2): 155–9. дои : 10.1261/rna.2127103 . ПМК 1370378 . ПМИД 12554855 .
- ^ Jump up to: а б с Университет катализаторов, физиология, биохимия и механизм пептидилтрансферазы/рибосом , получено 7 октября 2018 г.
- ^ Гу З., Харрод Р., Роджерс Э.Дж., Ловетт П.С. (июнь 1994 г.). «Лидерные пептиды антипептидилтрансферазы генов устойчивости к хлорамфениколу, регулируемых аттенуацией» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (12): 5612–6. Бибкод : 1994PNAS...91.5612G . дои : 10.1073/pnas.91.12.5612 . ПМК 44046 . ПМИД 7515506 .
- ^ Лонг К.С., Хансен Л.Х., Якобсен Л., Вестер Б. (апрель 2006 г.). «Взаимодействие производных плевромутилина с рибосомальным пептидилтрансферазным центром» . Антимикробные средства и химиотерапия . 50 (4): 1458–62. doi : 10.1128/AAC.50.4.1458-1462.2006 . ПМК 1426994 . ПМИД 16569865 .
- ^ Кайзер Г. «Ингибиторы синтеза белка: макролиды, механизм анимации действия. Классификация препаратов» . Фармамоушен . Общественный колледж округа Балтимор. Архивировано из оригинала 26 декабря 2008 года . Проверено 31 июля 2009 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Пептидил + трансферазы Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)
