שלשה קטליטית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-edit-clear.svg ערך זה זקוק לעריכה: הסיבה לכך היא: נדרשת הגהה על כל הערך ופישוט הנאמר, למשל "כתוצאה מכך סרין מאוקטבת".
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

שלשה קטליטית (catalytic triad) הוא מונח בביוכימיה המתייחס לרוב לשלוש חומצות אמינו הנמצאות באתר הפעיל של פרוטאזות וחיוניות לפעילותן.

לדוגמה, שלוש חומצות האמינו סרין, אספרטט והיסטידין הן השלשה הקטליטית במשפחת הסרין פרוטאזות. שלושתן פועלות יחד בביקוע קשרים פפטידיים בחלבונים. השלשה הקטליטית של ציסטאין פרוטאזות שונה רק בחומצה אמינית אחת מהשלשה של סרין פרוטאזות: החומצה האמינית ציסטאין מחליפה את סרין, וממלאת תפקיד דומה לה. לעתים המושג שלשה קטליטית מתייחס גם לשלשות חומצות אמינו אחרות הפועלות יחד ומקטלזות תגובות אחרות.

מיקום השלשה הקטליטית במבנה החלבון[עריכת קוד מקור | עריכה]

השלשה הקטליטית נמצאת באתר הפעיל של אנזימים. על אף ששלוש חומצות האמינו בדרך כלל רחוקות אחת מהשנייה מבחינת רצף החלבון (המבנה הראשוני), בעקבות קיפולו ומבנהו התלת-ממדית (המבנה השלישוני) של החלבון נוצרת קרבה מרחבית בין חומצות האמינו ופעילותן כשלשה מתאפשרת.

דוגמה לפעילות של שלשה קטליטית[עריכת קוד מקור | עריכה]

כימוטריפסין הוא אנזים המבקע קשרים פפטידיים בעזרת שלשה קטליטית המורכבת מסרין-195, היסטדין-57 ואספרטט-102. שלוש חומצות האמינו פועלות יחד ומבקעות את הקשר הפפטידי.

מנגנון פעולה זה מתרחש במספר שלבים:

  • יצירת נוקלאופיל: עצם קישור הסובסטרט לאתר הפעיל גורם לשינויי קונפורמציה קטנים, שיוצרים עדיפות להעברת פרוטון מסרין להיסטדין, שפועלת כבסיס. החומצה האמינית סרין הופכת לבסיס (נוקלאופיל).
  • סרין פועלת כנוקלאופיל: הסרין שאוקטבה תוקפת את הפחמן בקצה הקרבוקסילי של הסובסטרט ונוצר תוצר ביניים טטרהדראלי לא יציב, בעל מטען שלילי המיוצב על ידי קשרי מימן עם Oxyanion Hole.
  • הוצאה של השרשרת המפורקת: תוצר הביניים מתפרק כך שהפחמן והחמצן הקרבונילי נשארים קשורים לכימוטרפסין, בזמן שהחומצה האמינית היסטדין פועלת כחומצה ומוסרת פרוטון לאמין של הקשר הפפטידי והקשר הפפטידי נשבר.
  • מגיעה מולקולת מים: החומצה האמינית היסטדין קוטפת פרוטון ממולקולת המים ומאקטבת אותה. ההידרוקסיל שנותר פועל כנוקלאופיל ותוקף את הפחמן שנותר קשור לכימוטרפסין. שוב נוצר מצב ביניים טטרהדראלי עם אנרגיה גבוהה אשר מיוצב על ידי ה-Oxyanion Hole.
  • יצירת קצה קרבוקסילי: היסטדין מחזירה לסרין את הפרוטון וכך עוזרת לנתק את הפחמן הקרבונילי, נוצר קצה קרבוקסילי חדש והשרשרת החלבונית מתנתקת מהכימוטרפסין.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]