SHD催化三联体的每个成员有什么作用?该机制如何运作?

SHD催化三联体的每个成员有什么作用?该机制如何运作?
Anonim

SHD催化三角洲

SHD催化三联体顾名思义,它由氨基酸(AAs)丝氨酸,组氨酸和天冬氨酸组成,其单字母代码分别为S,H和D.

例如,这种三联体存在于酶内 胰蛋白酶,可以在胰腺中找到,首先作为无活性前体合成(因此在需要之前它不起作用)。

胰蛋白酶切割特定的肽键

胰蛋白酶的想法是它应该水解特定的肽键,其中所讨论的肽键遵循特定的 #R· AA序列中的组 大而且 # mathbf(( “+”))#。这是一个例子 充电互补.

突出显示的键是在发现突出显示时在酶活性期间水解的肽键 #R· 组。

氨基酸的作用

丝氨酸 在这个三合会中会很棒 亲核试剂如果不是因为它有质子。将其去质子化会非常有帮助。要做到这一点,我们需要完成某些事情 降低丝氨酸的pKa 所以它想要捐出它的质子。

组氨酸 通过成为一个理想的解决方案 活化剂 丝氨酸由于组氨酸的pKa约为6.04,而中性丝氨酸的pKa约为15.9,因此它本身不太可能发生,尽管……

然而, 天冬氨酸 具有约3.90的pKa和负电荷,因此作为亲水性化合物,它希望是酸,使得组氨酸和天冬氨酸形成H-键相互作用。

天冬氨酸对组氨酸质子的渴望促使组氨酸进入 提高其pKa 保持其右上质子, 平衡 组氨酸和丝氨酸之间的pKa差异,促进丝氨酸的去质子化以形成H键相互作用。

作为额外奖励,天冬氨酸也 定向 组氨酸使其自由旋转的亚甲基桥保持在原位。太好了!

它们一起在胰蛋白酶中起作用,例如,催化其他蛋白质的特定肽键的水解/裂解。

那机制是什么?

嗯,这是这个大图:

  1. 组氨酸从丝氨酸中偷取一个质子,激活它。
  2. 丝氨酸现在能够攻击羰基碳,以四面体复合物结合。
  3. 该复合物由骨架稳定 # “NH” # 来自附近的甘氨酸,以及相同的丝氨酸。组氨酸以天冬氨酸为导向。四面体复合物塌缩以裂解肽键和所得物 # “NH” # 偷取质子远离组氨酸。
  4. 组氨酸可以从水中获取质子,因为在被天冬氨酸稳定后,其pKa仍然被提升(使其成为较弱的酸)。
  5. 氢氧化物是一种很好的亲核试剂,然后可以攻击羰基碳进行第二次亲核攻击。
  6. 四面体复合物再次由骨架稳定 # “NH” # 在甘氨酸和相同的丝氨酸上,然后可以崩溃,直接切断丝氨酸并像以前一样从组氨酸中取出质子。
  7. 我们以羧酸结束,这是肽键水解的结果。