cofactorii enzimatici anorganici - wordpress.com · 2020. 4. 21. · human epidermal growth factor...

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

www.sharinginhealth.ca

Glicogen fosforilaza clivarea glicogenului

mușchii scheletici

Kinaza fosforilazelorActivarea fosforilazei

activare kinazei / ioni de Ca2+

guweb2.gonzaga.edu

Human epidermal growth factor receptor (Her 2)

-tirozin kinaza-

Receptor activat în 20-30% cancerele de sân

Aranda, Int. J. Mol. Sci. 2017, 18(12), 2543

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Mazzucchelli S, et al.,

World J Pharmacol 2014; 3(4): 72-85

Situs activ al endonucleazeiFEMS Microbiology Review

2001; 25:5, 583-613

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Endonucleazeleclivarea acizilor nucleici

mușchii scheletici

replicare

recombinare

reparare ADN

Benedik, M.and Strych, U. (1998), Serratia marcescens and its extracellular nuclease

FEMS microbiology letters, 165, 1-13

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Kazmierczak, J. et al., 2013Current Organic Chemistry 17(16):1738

Randriamboavonjy, V. Flemming, I., Vascular Pharmacology

56(5–6), 2012, 210

personalpages.manchester.ac.uk

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Carboxipeptidazeleclivarea proteinelor

H2N-A1-A2... An-1-An-COOH

Pejler, G., EurRes., 2019, 54

Situs activ al termolizinei, carboxipeptidazelor A și BCrichton, R. R. in Biological Inorganic Chemistry (Second Edition), 2012

Situs activ al TBP aldolazeiGavin J. Williams et al.

PNAS 2003;100:6:3143-3148

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

AldolazeleMetabolismul zaharurilor

Tagatoz aldolazaBolt, A., et al., ABB, 474(2), 2008, 318

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Enzime Zn mononucleare

Crichton, R. in Biological Inorganic Chemistry (Third Edition), 2019

Cocatalytic zinc motifs in enzyme catalysis

Vallee, B.L., Auld, D.S, PNAS, 90(7):2715, 1993

Legarea Mg2+ se face la substrat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

https://www.letstalkacademy.com

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Sheng, Y. et al. (2012), PNAS, 109 (36) 14314

Mn-SOD

Azadmanesh, J., Borhstahl, G.E.,Antioxidants 2018, 7(2), 25

Mutatii ale SOD - cauzeazăcancer de plămâni,

colon, limfatic boli neurodegenerative

Parkinson scleroza lateralăamiotrofică

Carter, E. L. et al. (2009), Interplay of metal ions and urease

Metallomics, 1, 207-221

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Ureaza - ioni NiAmin oxidaza - ioni Cu2+

Wilmot, C. M. et al., in Methods in Enzymology, 2002

Hille, R. (2002), Molybdenum and tungsten in biology

TiBS, 27(7), 360-367

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Enzime - ioni Mo

Noma, K. et al (2017), International Heart Journal 58(4)

Pauff, J.M. et al., JBC, 284(13):8760-7, 2019

Cofactor piranopterinicRomão, M.J., Dalton Transaction, 21, 2009

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Enzime - ioni Mo

FAD DAAO Lipoamid dehidrogenaza

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Din punct de vedere structural coenzimele - 4 clase:

• coenzime de natură alifatică;

• coenzime de natură aromatică;

• coenzime cu structura nucleozidică;

• coenzime cu structura nucleotidică.

Coenzime de natură alifatică: GSH, acidul lipoic, acidul ascorbic

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Glutationul (GSH)https://youarethehealer.org/

Coenzime de natură alifatică: GSH

glutation-homocistin-transdehidrogenaza

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

McBean, G.J., Antioxidants 2017, 6(3), 62

Acidul lipoic - reacții transacilareamit1b.wordpress.com

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

https://www.abcam.com/

Coenzime de natură alifatică: acidul ascorbic

Biosinteze dependente de vitamina C

Sinteza carnitinei

Hidroxilarea prolinei (colagen)

http://www.chemistryviews.org/details/ezine

Sinteza Tyr din Phe

Sinteza noradrenalinei din dopamina

Sinteza serotoninei din triptofan

Amidarea peptidelor

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

https://edhsredu.wordpress.com/

News-Medical.Net

Coenzime de natură alifatică: acidul ascorbic

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

http://chem.libretexts.org/

Substratul Produsul Enzima

Acetil-CoA Malonil-CoA Acetil-CoA carboxilaza

Piruvat Oxaloacetat Piruvat carboxilaza

Propionil-CoA Metilmalonil-CoA Propionil-CoA carboxilaza

Malonil-CoA Propil-CoA Malonil-CoA-carboxitransferaza

Izovaleril-CoA β-metil-crotonil-CoA β-metil-crotonil-CoA carboxilaza

Coenzime de natură heterociclică: biotina

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Coenzime de natură heterociclică: biotina

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Hans-Walter Heldt, Birgit Piechulla, in Plant Biochemistry (Fourth Edition), 2011

https://www.slideserve.com/

Piridoxal-fosfatul şi piridoxamino-fosfatul - cofactori ai enzimelor ce catalizează transferul grupărilor aminice:

2. TransaminazeleReactia glutamatului cu piruvatul - formarea alanineiReactia glutamatului cu oxaloacetatul - formarea aspartatului.

1. Decarboxilazele aminoacizilor

3. Racemazele - catalizează formarea DL-alaninei din D-sau L-alanină.

4. Dezaminazele (pentru serină şi treonină).

Piridoxal-fosfatul este transportat cu ajutorul albuminei serice

Coenzime de natură heterociclică

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

TGO: forma citozolica

forma mitocondriala

Aspartat-aminotransferaza (TGO)

Legarea PLP la situsul activ al transaminazelor

Coenzime de natură heterociclică: piridoxal fosfat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

https://fet-ev.eu/mediatoren-histamin/

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0001559

Coenzime de natură heterociclică: piridoxal fosfat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Deng, Nucleic Acids Research 28(17):3379-3385, 2000

Coenzime de natură heterociclică: piridoxal fosfat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Metilarea uracilului

http://watcut.uwaterloo.ca/

5-fluoro-uracilul inhibă activitateatiamidilat sintetazei

Coenzime de natură heterociclică THF

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Kinaze – reacții de transfosforilare

http://www.wikiwand.com/en/Nucleoside-diphosphate_kinase

Coenzime derivate de la nucleozide nucleozid-fosfații

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Rol metabolic coenzime

NAD+

NADP+

NAD+ Reactii de scindare

NADP+ Reactii de biosinteza

Coenzime piridin-nucleozidice

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

LocalizareNAD+ - intramitocondrial

NADP+ - citozol

http://www.maac10.com/science/

Michan, S. and Sinclair, D.Biochem. J. 2007;404:1-13

Coenzime piridin-nucleozidice

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Imai, S.I and Guarente, L.,npj Aging and Mechanisms of Disease

2, Art no: 16017 (2016)

https://bitesizebio.com/6478/

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

1U - cantitatea de enzimă - 1 micromol de substrat / minut

1Kat - cantitatea de enzimă -1 mol de substrat / secundă

c =A

l ·

legea Lambert-Beer

Metode spectrofotometrice

Activitatea enzimatica =modificari

timp=

c

min=

A

min · l ·

Act. enzimatica din ser - U/L

Act. enzimatica - µmol min-1 L-1

X 1000

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode spectrofotometrice

Activitatea pe mL ser Volumul total din cuva

Volumul de enzima=

A

min · l · ·

Activitatea pe mL ser

Colorimetric

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode spectrofotometrice

Zhang, J. et al., Nanoscale 9(40),2017

Determinare a activității fosfatazei alcaline

Labpedia.net

Detecție UV

creatin kinaza

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode spectrofotometrice

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode Fluorimetrice

Beta-galactozidaza

http://namrataheda.blogspot.ro/2013/07/ Măsurarea activității enzimatice a lipazei din S.aureus

Rollof, J. et al., Acta path. Microbiol.

Immunol. Scand., Sect.B, 92, 155-158, 1984

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice

Măsurarea activității celulazei din Acetivibrio cellulolyticusMacKenzie, J. et al., Appl. Env.

Microb., 50(2), 243-248, 1985

Fara ioni

Ca2+

Hg2+ SEM a celulelor de Acetivibrio cellulolyticus Xu, Qi. et al., J. Bacteriol, 5782, Sept. 2004,

Strcutura architecturala cellulozomului din

Acetivibrio cellulolyticus

Hamberg Yet al. 2014,. PeerJ 2:e636

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice

Formazin (standarde de turbiditate)https://www.globalspec.com/

Obținerea formazinei https://chemistry.stackexchange.com

hach.com

1926 turb. albumina din urina

1 FTU – 1,25 mg/L+ 12,5 mg/L HMT

HMT – hexametilentertamina

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice - standarde

Reducerea Insulinei de către PDISmith et al., J. Mol. Screen, 9(7), 614-620

Concentrația PDI variabiliă

Optimizarea concentrației Insulinei pentru metoda turbidimetrică

Smith et al., J. Mol. Screen, 9(7), 614-620Concentrația PDI variabiliă

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice

https://www.pinterest.co.uk/Măsurarea activității celulazei din

Trichoderma reeseiMummi, M., J. et al., Anal. Biochem.,

116, 133-136, 1981

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode nefelometrice

trends.directindustry.com/ Măsurarea activității enzimelor pancreatice II. Lipase

Zinterhofer., L. et al., Clin. Chim.

Acta, 44, 173-178, 1987

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode nefelometrice

Firefly (Photinus pyralis)

Etichetarea cu FITC a compușilor cu –NH2

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode luminometrice

Yaiza, P. Et al., Overweight in the Elderly Induces a Switch in Energy Metabolism that Undermines Muscle Integrity

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode luminometricedozarea ATP-ului

https://www.etsy.com/

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode luminometrice

2.5. Monitorizarea activității enzimatice

2. Purificarea enzimei

2.5.2. Metode de determinare a activității enzimatice

Luminometria

Detecția glutamatului prin reacții enzimaticeZakir Hossain, S.M.. et al., Biotech Rep, 9, 57-65, 2016

Reprezentare schematică de eliberare a glutamatului din celule C6 de către toxine

(acid ibotenic)Zakir Hossain, S.M.. et al., 2016

https://www.shimadzu.com/