folsav, (a pteroil-glutaminsav vagy B 10 vitamin) 2 2 2 2 pirimidin rész pirazin rész aminobenzoesav rész glutaminsav rész pteridin rész dihidrofolsav 2 2 2 2 tetrahidrofolsav 2 2 2 2
A dihidrofolát-reduktáz (DFR, E 1.5.1.3) mind prokarióta, mind eukarióta szervezetekben életfontosságú enzim, nélkülözhetetlen a normális folsav-anyagcseréhez. zerepe a tetrahidrofolsav szintjének fönntartása, 1) ez a purin- és pirimidinvázas vegyületek, és 2) egyes aminosavak bioszintéziséhez szükséges. gyógyászati jelentősége kiemelkedő : számos hatóanyag, például a metotrexát és a trimetoprim ezt az enzimet gátolja, terápiás jelentősége hangsúlyos : rákellenes és antibakteriális szerek célpontja.
A FLYAMAT ZEREPLŐI Dihidrofolsav ( 2 F) röviden 2 2 R ADP () nikotinsavamid-adenin-dinukleotidfoszfát 2 2 P P P röviden 2 R'
A reakció amely során a dihidrofolsav redukálódik és a kofaktor (ADP) oxidálódik 2 R + R' 2 Dihidrofolsav ( 2 F) ADP () 2 Tetrahidrofolsav ( 4 F) R + 2 R' ADP + ( + )
keto Asp27 Dihidrofolsav ( 2 F) ADP () R pro-r- 2 R' enol R 2 Asp27 pro-r- R' sztereospecifikus átadás R 2 Asp27 átmeneti állapot R'
A reakció a dihidrofolát-reduktáz enzimben történik dihidrofolsav ADP
E M -1 s -1 20 s -1 E. 2 F 5 M -1 s -1 50 s -1 E. +. 2 F 3.5 s -1 M -1 s -1 1.7 s -1 5 M -1 s -1 M -1 s -1 E. 40 s -1 12.5 s -1 M -1 s -1 E.. 4 F M -1 s -1 85 s -1 M -1 s -1 E. 4 F 200 s -1 E.. 2 F 0.6 s -1 950 s -1 E. +. 4 F Rövidítések: dihidrofolát-reduktáz (E) dihidrofolsav ( 2 F) tetrahidrofolsav ( 4 F) nikotinsavamid-adenindinukleotidfoszfát () nikotinsavamid-adenindinukleotidfoszfát oxidált formája ( + ) M -1 s -1 1.4 s -1 2.4 s -1 M -1 s -1 M -1 s -1 M -1 s -1 E E. + E. +. 2 F 300 s -1 6 s -1
A reakció a dihidrofolát-reduktáz enzimben nem megy, ha egyetlen extra 3 jelen van metotrexát Dihidrofolát reduktáz metotrexáttal Metotrexát a kötőhelyen
dihidrofolsav 2 2 2 2 metotrexát 2 2 3 2 2 2 Az extra - 3 és - 2 biológiai jelentősége csak a fehérje szerkezetének ismeretében értelmezhető!
ogyan világít a szentjánosbogár? Avagy a luciferin szubsztrát átalakulása Lucifer lux + fero fénythozó A reakció folyamatának biokémiai áttekintése I. Aktiválási lépés: Az enzim köti a luciferint, egy ATP felhasználásával pedig aktiválja a karboxilcsoporton keresztül a szubsztrátot. MgATP Enzim + Luc- II. xidáció: Az oxidáció α-peroxilaktámon keresztül megy végbe, mely az enzimhez kötött gerjesztett terméket eredményez. 2 PP i Enzim:Luc--AMP AMP 2 2 III. Kisugárzás (relaxáció): Az aktivált komplex a reakció végső lépéseként fénykibocsájtás révén relaxál, létrehozva az alapállapotú végterméket. Enzim:Luc= * Enzim + Luc= h
A luciferin gyűjtőnév a luciferináz enzim szubsztrátjait jelenti: oxigén jelenlétében az enzim biolumineszcenciát eredményez. ypridina Luciferin 2 Latia Luciferin Renilla Luciferin hromophore of Aequorin
Az aktiválás mechanizmusa R-luciferin 2-(6-ydroxy-benzothiazol-2-yl)-4,5-dihydro-thiazole-4-carb oxylic acid Az R forma a természetben elõforduló, de az forma is mutatja a kemolumineszcencia jelenségét 2 6 1 3 4 4 3 1 + 40000 bogárból izoláltak néhány mg luciferint P P Mg 2+ P ATP 2 R-luciferin P AMP + P P pirofoszfát
Az oxidációs lépés Aktivált R-luciferin 2 (bázikus közeg) - - 18 nukleofil addició AMP AMP lazitott hidrogén - 18 AMP 3 2 3 - Et polimerizáció 2 2 3 3 3 3 polimer peroxid (szilárd, robban) n - - - elimináció és dekarboxileződés 18 AMP + 18 + + AMP
- A relaxáció az oxidált termék gerjesztett elektronállapota felelős a fénykibocsájtásért Luc= * h sárgászöld fény - Luc= A pontos szint a fehérje, a luciferináz módosítja -terminális domén: kék (A β-réteg), lila (B β-réteg), zöld (β-hordó). -terminális domén: sárga
Az elsődleges szerkezet Invariáns szekvencia (piros), 50%-nál nagyobb homológia: rózsaszín (Az összehasonlítás alapját 38 rokon fehérje szekvenciája képezi.) A másodlagos szerkezet
A luciferáz aktív centruma Piros: invariábilis aminosavak (Lys206, Glu344, Asp422) Kék: variábilis aminosavak
A luciferin kötődése az árokba