20.3.3. Transketolase e Transaldolase estabilizam intermediários Carbaniônicos por diferentes mecanismos
as reações catalisadas pela transketolase e transaldolase são distintas mas similares em muitos aspectos. Uma diferença é que a transcetolase transfere uma unidade de dois átomos de carbono, enquanto a transaldolase transfere uma unidade de três átomos de carbono. Cada uma destas unidades está transitoriamente ligada à enzima no decurso da reacção., Na transcetolase, o local de adição da unidade é o anel tiazole da coenzima necessária pirofosfato de tiamina. A Transketolase é homóloga da subunidade E1 do complexo de piruvato desidrogenase (secção 17.1.1) e o mecanismo de reacção é semelhante (figura 20.21).
figura 20.21
mecanismo da Transcetolase. O carbanion do pirofosfato de tiamina (TPP) ataca o substrato da cetose. A clivagem de uma ligação carbono-carbono liberta o produto aldose e deixa um fragmento de dois átomos de carbono ligado à TPP., Este ativado glicoaldeído ataca intermediários (mais…)
The c-2 carbon atom of bound TPP readily ionizes to give a carbanion. The negative charged carbon atom of this reactive intermediate attacks the carbonyl group of the ketose substrate. O composto de adição resultante liberta o produto da aldose para produzir uma unidade de glicoaldeído activado. O átomo de nitrogênio carregado positivamente no anel tiazole atua como um dissipador de elétrons no desenvolvimento deste intermediário ativado., O grupo carbonilo de um aceitador de aldose adequado condensa-se com a unidade de glicoaldeído ativado para formar uma nova cetose, que é libertada da enzima.a Transaldolase transfere uma unidade di-hidroxiacetona de três átomos de carbono de um dador de cetose para um aceitador de aldose. A Transaldolase, em contraste com a transketolase, não contém um grupo prostético. Em vez disso, uma base de Schiff é formada entre o grupo carbonilo do substrato de cetose e o grupo ε-amino de um resíduo de lisina no local ativo da enzima (figura 20.22)., Este tipo de intermediário de substrato enzimático covalente é semelhante ao formado na frutose 1,6-bisfosfato aldolase na via glicolítica (secção 16.1.3) e, na verdade, as enzimas são homólogas. A base de Schiff torna-se protonada, a ligação entre C-3 e C-4 é dividida, e um aldose é liberado. A carga negativa na fracção Carbanion de Schiff-base é estabilizada por ressonância. O átomo de nitrogênio carregado positivamente da base de Schiff protonado atua como um dissipador de elétrons. O aduto de Schiff-base é estável até que uma aldose adequada se torna ligada., A fracção dihidroxiacetona reage então com o grupo carbonilo da aldose. O produto cetose é libertado por hidrólise da Base Schiff. O átomo de azoto da Base de Schiff protonado desempenha o mesmo papel na transaldolase que o átomo de azoto do anel tiazole na transcetolase. Em cada enzima, um grupo dentro de um intermediário reage como um carbanion em atacar um grupo carbonila para formar uma nova ligação carbono-carbono. Em cada caso, a carga sobre o carbanião é estabilizada por ressonância (figura 20.23).
Figura 20.22
Transaldolase Mecanismo., A reação começa com a formação de uma base de Schiff entre um resíduo de lisina na transaldolase e o substrato de cetose. Protonação da Base Schiff leva à liberação do produto aldose, deixando um fragmento de três átomos de carbono (mais…)
Figura 20.23
Carbanion Intermediários. Para a transcetolase e transaldolase, um intermediário carbanion é estabilizado por ressonância. Na transcetolase, TPP estabiliza este intermediário; na transaldolase, uma base de Schiff protonado desempenha este papel.