20.3.3. Transketoláza a Transaldoláza Stabilizace Carbanionic Meziprodukty Různými Mechanismy
reakce katalyzované transketoláza a transaldoláza jsou odlišné a přesto v mnoha ohledech podobné. Jeden rozdíl spočívá v tom, že transketoláza přenáší dvouuhlíkovou jednotku, zatímco transaldoláza přenáší tříuhlíkovou jednotku. Každá z těchto jednotek je přechodně připojena k enzymu v průběhu reakce., V transketoláze je místem přidání jednotky thiazolový kruh požadovaného koenzymu thiamin pyrofosfátu. Transketoláza je homologní k podjednotce E1 komplexu pyruvátdehydrogenázy (bod 17.1.1) a reakční mechanismus je podobný (obrázek 20.21).
obrázek 20.21
Transketolázový mechanismus. Karbanion thiamin pyrofosfátu (TPP) napadá ketózový substrát. Štěpení uhlík-uhlík uvolní aldóza produktu a listy dvou-uhlíkový fragment se připojil k TPP., To aktivovalo glykoaldehyd mezilehlé útoky (více…)
atom uhlíku C-2 vázaného TPP snadno ionizuje, aby poskytl karbanion. Záporně nabitý atom uhlíku tohoto reaktivního meziproduktu napadá karbonylovou skupinu ketózového substrátu. Výsledný kromě sloučenina uvolňuje aldóza produktu na výnos aktivní glycoaldehyde jednotky. Pozitivně nabitý atom dusíku v thiazolovém kruhu působí jako elektronový dřez ve vývoji tohoto aktivovaného meziproduktu., Karbonylové skupiny vhodné aldóza akceptor pak kondenzuje s aktivní glycoaldehyde jednotku tvoří nový ketóza, který je propuštěn z enzymu.
Transaldoláza převody tři-uhlík dihydroxyaceton jednotky z ketóza dárcem aldóza akceptor. Transaldoláza, na rozdíl od transketolázy, neobsahuje protetickou skupinu. Spíše Schiff base je vytvořen mezi karbonylové skupiny ketóza substrátu a ε-amino skupinou lysinu zbytky v aktivním místě enzymu (Obrázek 20.22)., Tento druh kovalentní enzym-substrát intermediate je rád, že vznikla v fruktóza 1,6-bisphosphate aldolázu v glycolytic pathway (§16.1.3) a, ve skutečnosti, že enzymy jsou homologní. Základna Schiff se protonuje, vazba mezi C-3 A C-4 je rozdělena a uvolňuje se aldóza. Záporný náboj na základně Schiff je stabilizován rezonancí. Kladně nabitý atom dusíku protonované Schiffovy báze působí jako elektronový dřez. Schiff-base adduct je stabilní, dokud se neváže vhodná aldóza., Dihydroxyacetonová část pak reaguje s karbonylovou skupinou aldózy. Produkt ketózy se uvolňuje hydrolýzou schiffovy báze. Atom dusíku protonované Schiffovy báze hraje stejnou roli v transaldoláza jako thiazole-kroužek atom dusíku v transketoláza. V každém enzymu skupina uvnitř meziproduktu reaguje jako karbanion při útoku na karbonylovou skupinu za vzniku nové vazby mezi uhlíkem a uhlíkem. V každém případě je náboj na karbanionu stabilizován rezonancí (obrázek 20.23).
obrázek 20.22
Transaldolázový mechanismus., Reakce začíná s vytvořením Schiffovy báze mezi lysin rezidua v transaldoláza a ketóza substrátu. Protonace schiffovy báze vede k uvolnění aldózového produktu a zanechává tříuhlíkový fragment (více…)
obrázek 20.23
Karabanové meziprodukty. Pro transketolázu a transaldolázu je karbanionový meziprodukt stabilizován rezonancí. V transketolase, TPP stabilizuje tento meziprodukt; v transaldoláza, protonované Schiffovy báze hraje tuto roli.