20.3.3. Transketolase ja Transaldolase Vakauttaa Carbanionic Välituotteiden Eri Mekanismeja
reaktioita katalysoivat transketolase ja transaldolase ovat erilaisia mutta samanlaisia monin tavoin. Yksi ero on se, että transketolaasi siirtää kaksihiilisen yksikön, kun taas transaldolaasi siirtää kolmihiilisen yksikön. Kukin näistä yksiköistä kiinnittyy hetkellisesti entsyymiin reaktion aikana., Vuonna transketolase, sivuston lisäksi yksikkö on tiatsolirenkaan tarvittava koentsyymi tiamiinin pyrofosfaatin. Transketolase on homologinen E1 alayksikköön pyruvaatiksi dehydrogenaasi monimutkainen (Kohdassa 17.1.1) ja reaktion mekanismi on samanlainen (Kuva 20.21).
Kuva 20.21
Transketolase Mekanismi. Tiamiinipyrofosfaatin karbanioni (TPP) hyökkää ketoosisubstraattia vastaan. Hiili-hiilisidoksen pilkkoutuminen vapauttaa aldoosituotteen ja jättää TPP: hen yhdistetyn kaksihiilisen fragmentin., Tämä aktivoitu glykoaldehydi välihyökkäykset (lisää…)
sitoutuneen TPP: n C-2-hiiliatomi ionisoituu helposti karbanioniksi. Tämän reaktiivisen välituotteen negatiivisesti varautunut hiiliatomi hyökkää ketoosisubstraatin karbonyyliryhmään. Tuloksena oleva lisäyhdiste vapauttaa aldoosituotteen tuottamaan aktivoitua glykoaldehydiyksikköä. Tiatsolirenkaan positiivisesti varautunut typpiatomi toimii elektroninieluna tämän aktivoidun välituotteen kehityksessä., Sopivan aldoosien hyväksyjän karbonyyliryhmä tiivistyy aktivoidun glykoaldehydiyksikön kanssa muodostaen uuden ketoosin, joka vapautuu entsyymistä.
Transaldolaasi siirtää kolmen hiilen dihydroksiasetoniyksikön ketoosien luovuttajalta aldoosien vastaanottajalle. Transaldolaasi, toisin kuin transketolaasi, ei sisällä proteesiryhmää. Pikemminkin, Schiff pohja on muodostettu karbonyyli-ryhmän ketose alustan ja ε-aminoryhmä on lysiini jäämiä klo aktiivisen sivuston entsyymi (Kuva 20.22)., Tällainen kovalenttinen entsyymi-alustan väli on noin muodostettu fruktoosi-1,6-bisphosphate aldolaasi, että glykolyyttisiä reitti (Kohta 16.1.3) ja, todellakin, entsyymit ovat homologisia. Schiffin pohja protonoituu, sidos C-3: n ja C-4: n välillä jakautuu ja aldoosi vapautuu. Schiff-base-karbanioniosan negatiivinen varaus vakiintuu resonanssilla. Protonoidun Schiff-emäksen positiivisesti varautunut typpiatomi toimii elektroninieluna. Schiff-base-addukti on stabiili, kunnes sopiva aldoosi sitoutuu., Dihydroksiasetoniosa reagoi sitten aldoosin karbonyyliryhmän kanssa. Ketoosituote vapautuu Schiff-emäksen hydrolyysin avulla. Typen atomin protonoidut Schiff pohja on sama rooli transaldolase kuin tiatsoli-rengas typen atom ei transketolase. Jokainen entsyymi, ryhmän sisällä väli reagoi kuin carbanion hyökkää on karbonyyli-ryhmä muodostaa uuden hiili-hiili-sidos. Kussakin tapauksessa karbanionin varaus vakautetaan resonanssilla (Kuva 20.23).
Kuva 20.22
Transaldolase Mekanismi., Reaktio alkaa muodostumista Schiff pohjan välillä lysiini jäämiä transaldolase ja ketose alustaan. Schiff-emäksen protonointi johtaa aldoosituotteen vapautumiseen, jolloin jäljelle jää kolmen hiilen fragmentti (lisää…)
Kuva 20.23
Carbanion Välituotteita. Transketolaasille ja transaldolaasille karbanioniväli stabiloidaan resonanssilla. Transketolaasissa TPP vakauttaa tätä välituotetta; transaldolaasissa protonoitu Schiff-pohja näyttelee tätä roolia.