LIASAS: FUNKCIJE IN VRSTE - BIOLOGIJA - 2026

Lizaze so encimi, ki sodelujejo pri rezanju ali dodajanju skupin v kemični spojini. Načelo te reakcije temelji na rezanju vezi CC, CO ali CN. Posledično nastajajo nove dvojne vezi ali obročne strukture (Mahdi in Kelly, 2001).

Po drugi strani pa lizaze sodelujejo v celičnih procesih, kot sta cikel citronske kisline in v organski sintezi, kot je proizvodnja cianohidrinov.

Tridimenzionalna struktura ligaza poligalakturonske kisline (pektatna liza). Jawahar Swaminathan in osebje MSD na Evropskem inštitutu za bioinformatiko iz Wikimedia Commons.

Ti proteini se od drugih encimov razlikujejo po tem, da imajo določene posebne podrobnosti. V enem smislu reakcija deluje na dva substrata, medtem ko v nasprotni smeri vpliva na samo en substrat.

Pravzaprav njegov učinek povzroči izločanje molekule, ki ustvari strukturo z dvojno vezjo ali videz novega obroča. Zlasti encim ligaza poligalakturonska kislina (pektatna liza), ki razgradi pektin in povzroči nastanek posameznih enot galakturonske kisline, ramnoze in dekstrina. Poleg tega je prisoten v nekaterih fitopatogenih glivah in bakterijah.

Lyase funkcije

Lijaze so zanimiva skupina encimov, ki imajo v življenju našega planeta veliko vlog. Tako so protagonisti pomembnih procesov za življenje organizmov.

Se pravi, da pomanjkanje teh beljakovin povzroči smrt bitij. Skratka, poznavanje teh beljakovin je zabavno in pretresljivo. Po drugi strani pa uči kompleksnosti procesov, ki nas obdajajo.

Poleg tega se njihove funkcije razlikujejo glede na vrsto liza. Posledično obstaja široka paleta encimov z aktivnostjo liz. Tako, da so sposobni vrezati vezi v zelo spremenljive molekule.

Po drugi strani pa si oglejmo nekaj primerov teh beljakovin in funkcij, ki jih opravljajo:

Fosfolipaza C

Temu organizmu omogoča sposobnost spreminjanja prebavnega sistema nekaterih žuželk. Posledično daje prednost svojemu hitremu razmnoževanju po telesu živali.

Ogljikova anhidraza

Ogljikov dioksid pretvori v bikarbonat in protone. V prisotnosti vode je povezan z vzdrževanjem kislinsko-baznega ravnovesja v krvi in ​​tkivih ter s hitrim izločanjem ogljikovega dioksida iz teh.

Vendar ta encim v rastlinah poveča koncentracijo ogljikovega dioksida v kloroplastu, kar poveča karboksilacijo encima rubisco.

Reakcija katalizirana z ogljikovo anhidrazo. Avtor GarcíaGerry, iz Wikimedia Commons.

Enolaz

Pretvori 2-fosfoglicerat v fosfoenolpiruvat v glikolizi. Prav tako lahko v glukoneogenezi izvaja obratno reakcijo. Očitno skuša sintetizirati glukozo, ko v celicah primanjkuje tega sladkorja.

Poleg klasičnih funkcij je enolaza prisotna v aksonih živčnih celic. Je tudi označevalec nevronskih poškodb in drugih poškodb živčnega sistema.

Karboksilaza

Kot rezultat svojega delovanja odstranjuje karboksilne skupine iz pirvične kisline. Posledično ga pretvori v etanol in ogljikov dioksid.

V kvasovkah uniči CO2 v celicah in proizvede etanol. Ta spojina deluje kot antibiotik.

Fosfolipaza C

Nahaja se v membranah tripanosomov in veliko različnih bakterij. Ustvari rez GPI proteinov, ki so prisotni v teh membranah. Pravzaprav so ga odkrili pri Trypanosoma brucei.

PEPCK

Sodeluje v glukoneogenezi, pretvori oksaloacetat v fosfoenolpiruvat in ogljikov dioksid. Po drugi strani pa pri živalih omogoča, da jetrne ali ledvične celice tvorijo glukozo iz drugih presnovkov.

Aldolasse

Izvaja svoje delovanje pri glikolizi; razreže fruktozo-1,6-BF na dve triozi, DHAP in gliceraldehid 3-fosfat. Zato ima ta encim, ki se nahaja v citosolu večine organizmov, pomembno vlogo pri črpanju energije iz sladkorjev.

Po drugi strani je vrednotenje krvne (ali serumske) aldolaze orodje, ki omogoča določitev poškodovanih struktur v organih, kot so jetra, mišice, ledvice ali srce.

Alkil-živosrebrna liza

Deluje na substrutu alkilno-živega srebra in vodikovih ionov, da nastanejo alkani in živosrebrovi ioni.

Njegova temeljna biološka vloga je sodelovanje v mehanizmih za odstranjevanje strupenih snovi, saj organske spojine živega srebra pretvorijo v sredstva, ki niso škodljiva.

Oksalomalat liza

Zlasti 3-oksolat pretvori v dva izdelka: oksoacetat in glioksilat.

Deluje v Krebsovem ciklu, tako da glive, protetiki in rastline tvorijo sladkorje iz acetatov, vzetih iz medija.

Vrste liz

V skupini lizav je več podrazredov:

Ogljiko-ogljikove lizaze

Ti encimi presegajo ogljiko-ogljikove vezi. Razvrščamo jih v naslednje vrste:

• Karboksi-lizaze: dodajo ali odstranijo COOH. Zlasti odstranjujejo skupine aminokislin tipa alfa-keto-kislin in beta-keto-kislin.
• CHO-povezave: kondenzira aldolove skupine v obratni smeri.
• Liksaze okso kisline: razrezani kislinski 3-ROH ali povratne reakcije.

Liasas c arbono-o xigen

Ti encimi pretrgajo vezi CO. Med njimi sta:

1) Hidrolije, ki odstranjujejo vodo. Med drugimi proteini so karbonatna ali citratna dehidratata, fumarat hidrataza.

2) Liazi, ki odstranjujejo alkohol iz sladkorjev. Najdemo heparinsko lizo, pektatno lizo, glukuronansko lizo ter številne druge encime (Albersheim 1962, Courtois 1997).

3) Naveze, ki delujejo na fosfatne podlage in odstranjujejo fosfat.

Ogljiko-dušične lizaze

Očitno gre za encime, ki sekajo vezi ogljik-dušik. Razdeljeni so na:

1) Amonijeve lizaze, ki razbijejo ogljiko-dušikove vezi in tvorijo NH3. Katerih delovanje je na aspartatu, treoninu ali histidinu.

2) Poleg tega obstajajo lizaze, ki prerežejo CN-vezi v amide ali amidine. Na primer, adenilosukcinatna liza.

3) Amino-lizaze razrežejo vezi ogljikovega dušika v aminskih skupinah. Tako, da je v tej skupini encimov stroga sidin sintaza, deacetil ipekozid sintaza.

Ogljikovo-žveplene lizaze

So encimi, ki presekajo ogljikovo-žveplove vezi. Na primer, cisteinska liaza, laktoilglutation liza ali metionin γ-liaza.

Ogljikologenidni lizazi

Prvič, ta podrazred je bil prvotno ustanovljen na podlagi encimske odstranitve klorovodikove kisline (HCl) iz 1,1,1-trikloro-2,2-bis-etana (DDT).

Fosfor-kisikovi lizazi

Fosfolipaza C spada v to kategorijo liz.

Ogljiko-fosforne lizaze

Zlasti izvajajo svoje delovanje na ogljiko-fosforjeve vezi.

Reference

1. Mahdi, JG, Kelly, DR, 2001. Lyases. V: Rehm, H.-J., Reed, G. (ur.), Set biotehnologije. Wiley - VCH Verlag GmbH, Weinheim, Nemčija, str. 41-171.
2. Palomeque P., Martínez M., Valdivia E. in Maqueda M. (1985). Predhodne študije entomotoksičnega učinka bakterije Bacillus laterosporus na ličinke Ocnogyna baetica na Jaénu. Ser. Bull Kuge, 11: 147–154.
3. Lafrance-Vanasse, J .; Lefebvre, M .; Di Lello, P .; Sygusch, J .; Omichinski, JG (2008). Kristalne strukture organsko-živega lizalnega libusa v njegovih prostih in živosrebrnih oblikah vpogledajo v mehanizem razgradnje metil živega srebra. JBC, 284 (2): 938-944.
4. Kondrashov, Fjodor A; Koonin, Eugene V; Morgunov, Igor G; Finogenova, Tatjana V; Kondrašova, Marie N. (2006). Evolucija encimov cikla glioksilata v Metazoi: dokazi večkratnih dogodkov horizontalnega prenosa in nastanka psevdogenov. Biology Direct, 1:31.
5. Albersheim, P. in Killias, U. (1962). Študije v zvezi s čiščenjem in lastnostmi pektin transeliminaze. Nadškof Biochem. Biofiza. 97: 107-115.
6. Courtois B, Courtois J (1997). Identifikacija glukuronanske liaze iz mutantnega seva Rhizobium meliloti. Int. J. Biol. Macromol. 21 (1–2): 3–9.