Apa peran masing-masing anggota triad katalitik SHD? Bagaimana cara kerjanya?

TRIAD KATALITIK SHD

Itu Triad katalitik SHD, seperti namanya, terdiri dari asam amino (AA) serin, histidin, dan aspartat, yang kode satu hurufnya masing-masing adalah S, H, dan D.

Triad semacam ini ada, misalnya, di dalam enzim trypsin, yang dapat ditemukan di pankreas, pertama disintesis sebagai prekursor tidak aktif (sehingga tidak melakukan tugasnya sampai dibutuhkan).

TRYPSIN CUTS OBLIGASI PEPTIDE KHUSUS

Gagasan dengan trypsin adalah bahwa ia seharusnya menghidrolisis ikatan peptida tertentu, di mana ikatan peptida tersebut mengikuti suatu spesifik # R # grup dalam urutan AA yaitu besar dan # mathbf (("+")) #. Ini adalah contoh dari mengisi saling melengkapi.

Ikatan yang disorot adalah ikatan peptida yang dihidrolisis selama aktivitas enzimatik setelah menemukan yang disorot # R # kelompok.

AMINO ASAM ROL

Serine dalam triad ini akan menjadi besar nukleofil, jika bukan karena memiliki proton. Memiliki deprotonasi akan sangat membantu. Untuk mencapai ini, kita perlu mencapai sesuatu untuk efek menurunkan pKa serin sehingga ia ingin menyumbangkan protonnya pergi.

Histidin menjadi solusi yang diinginkan dengan menjadi seorang penggerak untuk serine. Karena pKa histidin adalah sekitar 6,04, dan pKa serine netral sekitar 15,9, itu tidak mungkin terjadi dengan sendirinya untuk hal ini terjadi, meskipun …

Namun, aspartat memiliki pKa sekitar 3,90, dan muatan negatif, sehingga sebagai senyawa hidrofilik, ia ingin menjadi asam sehingga baik histidin maupun aspartat membentuk interaksi ikatan-H.

Keinginan Aspartate untuk proton histidin mendorong histidin untuk meningkatkan pKa-nya untuk menjaga proton kanan atas, menyeimbangkan perbedaan pKa antara histidin dan serin, mempromosikan deprotonasi serin untuk membentuk interaksi ikatan-H.

Sebagai bonus tambahan, berikan juga orientasi histidin sehingga jembatan metilena yang berputar bebas tetap di tempatnya. Bagus!

Bersama-sama, ini bekerja dalam trypsin, misalnya, untuk mengkatalisis hidrolisis / pembelahan ikatan peptida spesifik protein lain.

APA MEKANISME ITU?

Nah, inilah diagram besar ini di sini:

1. Histidine mencuri proton dari serin, mengaktifkannya.
2. Serine sekarang dapat menyerang karbon karbonil, berikatan dengan kompleks tetrahedral.
3. Kompleks ini distabilkan oleh tulang punggung # "NH" # dari glisin terdekat, serta dari serin yang sama. Histidine diorientasikan oleh aspartate. Kompleks tetrahedral runtuh untuk membelah ikatan peptida, dan hasilnya # "NH" # mencuri proton dari histidin.
4. Histidin dapat mengambil proton dari air, karena pKa-nya masih dinaikkan (menjadikannya asam yang lebih lemah) setelah distabilkan oleh aspartat.
5. Hidroksida adalah nukleofil yang hebat yang kemudian dapat menyerang karbon karbonil untuk serangan nukleofilik kedua.
6. Kompleks tetrahedral, sekali lagi distabilkan oleh tulang punggung # "NH" # pada glisin dan serin yang sama, kemudian dapat runtuh, membelah serin segera dan mengambil proton dari histidin seperti sebelumnya.
7. Kami berakhir dengan asam karboksilat, hasil hidrolisis ikatan peptida.