Podjednostka alfa ma właściwości GTP-azy.
cAMP i Ca2+ jako wtórne przekaźniki.
Kinazy jam brusowe – kinazy łączące się z receptorami.
Autofosforylacja – białko prowadzi do fosforylacji tyrozyn i zwiększa efektywność następnych enzymów.
Proteoliza, ubikwitynizacja i proteosomy:
Klasy enzymów proteolitycznych:
1.Proteazy serynowe, np. enzymy trawienne: trypsyna, chymotrypsyna elastaze.
Różne proteazy serynowe wykazują różną specyficzność substratową.
-Chymotrypsyna preferuje podstawniki aromatyczne, których węgiel karbonylowy stanowi część wiązania peptydowego ulegającego hydrolizie.
-Trypsyna preferuje dodatnio naładowane reszty Lys lub Arg w wiązaniu, które ma ulec hydrolizie.
W trakcie katalizy nast. atak nukleofilowy tlenu grupy hydroksylowej reszty seryny centrum aktywnego proteazy na węgiel karbonylowy wiązania peptydowego, które ma zostać rozbite.
Przejściowo powstaje intermedia acyl-enzym.
Na rycinie pokazana jest proteoliza małego peptydu, substratem mogą byś również duże białka.
W wyniku hydrolizy produktu przejściowego uwolniony zostaje drugi peptyd (i enzym).
Centrum katalityczne wszystkich proteaz serynowych zawiera serynę, histydynę i asparaginę.
W trakcie ataku tlenu hydroksylu jego proton jest przenoszony z seryny na pierścień imidazolowy histydyny a sąsiadujący karboksyl asparaginy jest łączony wiązaniem wodorowym histydyny.
2.Proteazy asparaginowe:
-enzym trawienny – pepsyna
-niektóre proteazy lizosomalne
-enzym nerki – renina
-HIV – proteazy
Dwie reszty asparaginowe w centrum aktywny uczestniczą w katalizie kwaso/zasadowej.
W reakcji jedna asparagina jest akceptorem protonu z aktywnej H2O i atakuje węgiel karbonylowy wiązania peptydowego.
Równocześnie druga asparagina jest donorem protonu dla tlenu tej grupy karbonylowej wiązania peptydowego.
3.Proteazy cynkowe (metaloproteazy):
-enzym trawienny – karboksypeptydazy
-uwalnianie przez komórki matriks metaloproteazy (MMPs)
Niektóre MMPs (np. kolagnaza) są zaangażowane w degradację matriks zewnątrzkomórkowej w trakcie re aranżacji komórek.
Niektóre MMPs mają rolę w sygnalingu komórkowym, wynikającą z ich zdolności uwalniania cytokinin lub czynników wzrostowych z powierzchni komórek poprzez ich odszczepianie od związanych z błoną pre(pro)białek.
Domena wiążąca cynk w centrum aktywnym metaloproteaz zawiera dwie His, których pierścienie imidazolowe wiążą Zn2+. Kolorami zaznaczono odpowiednio: Zn, N, O.
W trakcie katalizy Zn2+ wspiera w centrum aktywnym nukleofilowy atak atomu tlenu z cząsteczki wody na węgiel karbonylowy.
Aktywna reszta (Glu w karboksypeptydazie) ułatwia tę reakcję przez akceptowanie protonu z atakującej H20.
4. Proteazy cysteinowe wykazują aktywność katalityczną dzięki udziałowi grup sulfhydrylowych cystein. Deprotonacja cysteinowych –SH przez sąsiadujące His prowadzi do nukleofilowego ataku S na węgiel karbonylowy wiązania peptydowego.
Tioester.
Proteazy cysteinowe:
-papaina – proteaza cysteinowa roślin
-katepsyny – duża rodizna lizosomalnych proteaz cysteinowych o różnej specyficzności substratowej.
Aktywacja proteaz:
-większość proteaz jest syntetyzowana jako duże pre(pro)białka. W trackie aktywacji są one cięte w celu uwolnienia fragmentu hamującego.
-Aktywacja nast. gdy cząsteczka proteazy dostanie się do docelowego kompartymentu komórki lub do przestrzeni zewnątrzkomórkowych.
Hamowanie proteaz:
-wiele inhibitorów proteaz posiada domeny wchodzące w kontakt i blokujące centrum katalityczne co zapobiega przyłączeniu substratu.
-Serpiny wykorzystują samobójczy mechanizm dla hamowania proteaz serynowych i cysteinowych.
Zmiany konformacyjne wywołane cięciem serpin zapobiegające zakończeniu rekacji pozostawiając serpiny kowalencyjne związane jako intermedia acyl-enzym.
-IAPs są białkowymi inhibitorami kaspaz i regulują apoptozę.
-TIMPs są inhibitorami metaloproteaz uwalnianymi przez komórki. Domena inhibitorowa tych białek wchodzi w interakcję z katalitycznym Zn2+.
-cystatyny są inhibitorami lizosomalnych katepsyn. Niektóre występują w cytozolu, inne w przestrzeni międzykomórkowej.
Lizosomy zawierają dużą ilość enzymów hydrolitycznych, które degradują białka i inne substancje pobrane na drodze endocytozy. Lizosomy posiadają niskie wewnętrzne pH dzięki działaniu wakuolarnej ATPazy. Wszystkie hydrolazy lizosomalne wykazują kwaśne optimum pH. W lizosomach występuje wiele katepsyn (proteaz cysteinowych) oraz proteazy asparaginowe i cynkowe.
gizia2592