21 Beispiele für Proteinenzyme: Mit Strukturen

Enzyme sind „Gnome“ aller zellulären Prozesse. EnZyme sind funktionelle Eiweißmoleküle. Diese Biomoleküle unterstützen verschiedene Stoffwechselreaktionen und sind sowohl an Anabolismus- als auch an Katabolismusprozessen beteiligt. Sie erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeiten und führen zu physiologisch bedeutsamen Produkten.

  1. Dehydrogenase
  2. Oxidasen
  3. Reduktase
  4. Peroxidase
  5. Sauerstoffase
  6. Methyltransferase
  7. Acyltransferase
  8. Glykosyltransferase
  9. Transaminase
  10. Phosphotransferase
  11. Schwefel-Transferase
  12. Nuklease
  13. Glykosylase
  14. Peptidase
  15. Lyase
  16. Isomerase
  17. Epimerase
  18. Racemase
  19. Mutase
  20. Ligase
  21. Kinase
  22. Decarboxylase

Dehydrogenase

Dehydrogenase ist eine Art von Oxidoreduktase-Enzym. Es katalysiert die Oxidation des Substrats durch Reduktion eines Elektronenakzeptors wie NAD+ oder NADP++ oder FAD oder eines beliebigen Flavin-Coenzyms. Dieses Enzym erleichtert entweder die Entfernung von Wasserstoff zu einem Elektronenakzeptor zusammen mit der Freisetzung eines Protons oder die Übertragung von zwei Wasserstoffatomen.

Beispiele – Aldehyd-Dehydrogenasen, Pyruvat-Dehydrogenase, Succinat-Dehydrogenase

oxidieren

Dieser Enzym löst Oxidation aus, indem es Wasserstoff vom Substrat überträgt zum Akzeptor, dh Sauerstoff. Es erleichtert die Oxidation von CN- und CO-Bindungen, die zu Wasserstoffperoxid reduziert werden. Beispiele – Xanthinoxidase, Cytochrom-P450-Oxidase, Polyphenoloxidase.

Protein-Enzym-Beispiel
Polyaminoxidase aus Wikimedia

Reduktase

Dieses Enzym katalysiert die nicht umkehrbare Reduktionsreaktion. Es wirkt auch wie ein Dehydrogenase-Enzym. Beispiel – Nitratreduktase. Es ist ein wichtiges Enzym für die Stickstoffassimilation.  

Protein-Enzym-Beispiel
Ribonukleotidreduktase von Wikipedia

Peroxidase

Auch dieses Enzym gehört zur Gruppe der Oxidoreduktasen. Es erleichtert die Oxidation des Substrats durch die Beteiligung von Wasserstoffperoxid und setzt Wasser- und Sauerstoffmoleküle frei. Die meisten von ihnen enthalten an der katalytischen Stelle ein Eisen-Häm-Protein. Diese Enzyme wirken hauptsächlich als Antioxidantien. Beispiel – Manganperoxidase, Glutathionperoxidase.

Protein-Enzym-Beispiel
Glutathionperoxidase aus Wikimedia

Sauerstoffase

Dieses Enzym katalysiert die Oxidationsreaktion. Bei dieser Oxidationsreaktion wird das Substrat durch ein Sauerstoffatom oxidiert, das aus molekularem Sauerstoff gewonnen wird. Beispiel – Tryptophanpyrrolase, Tyrosinase.

Methyltransferase

Zu dieser Gruppe gehören Enzyme, die Methylgruppen von S-Adenosylmethionin (SAM) auf die Substrate übertragen. Zum Beispiel – DNA-Methyltransferasen übertragen Methylgruppen auf Cytosine.

Protein-Enzym-Beispiel
DNA-Methylase aus Wikipedia

Acyltransferase

Dieses Enzym katalysiert die Übertragung der Acylgruppe. Beispiel – Carnitin-Acyltransferasen.

Glykosyltransferase

Dieser Enzym erleichtert die Übertragung von Saccharideinheiten auf Protein Reste meist Tyrosin, Serin oder Threonin. Diese sind transmembran Proteine ​​haften an den Membranen des Golgi-Apparats.

Transaminase

Dieses Enzym katalysiert die Austauschreaktion zwischen einer Aminogruppe und einer Alpha-Ketogruppe. Es benötigt für seine Reaktion ein Coenzym Pyridoxalphosphat.

Phosphotransferase

Dieses Enzym ist für die reversible Phosphorylierungsreaktion (Hinzufügung einer Phosphatgruppe) verantwortlich. Es überträgt die Phosphorylgruppe auf Hydroxyl-, Carboxy- und Nitrogenasegruppen. Die phosphorylierten Aminosäuren sind Serin, Tyrosin und Threonin.

Das Phosphorylase-Enzym katalysiert die Addition der anorganischen Phosphatgruppe an das Substrat.

Schwefeltransferase

Diese Transferase-Enzyme sind an der Übertragung von schwefelhaltigen Gruppen beteiligt. Beispiel – Thiosulfat-Schwefeltransferase ist ein mitochondriales Enzym das Cyanid in Thiocyanat umwandelt. Die Substrate dieses Enzyms sind Cyanid und Thiosulfat und die Produkte sind Sulfit und Thiocyanat.

Nuklease

Dieses Enzym ist in der Lage, die in Nukleotiden vorhandenen Phosphodiesterbindungen zu spalten. Es erzeugt entweder einen einfachen Schnitt oder einen doppelten Schnitt. Abhängig von ihrer Spaltstelle kann sie in Endo- und Exonuklease unterteilt werden. Diese Enzyme werden in großem Umfang in der Biotechnologie verwendet.

Protein-Enzym-Beispiel
HirschkuhIII Restriktionsenzym Aus Wikipedia

Glykosylase

Dies ist eine Art Hydrolase Enzym, das an der Hydrolyse beteiligt ist von glykosidischen Bindungen, die zwischen Glykosyleinheiten vorhanden sind. Es kann je nach Wirkort zwei Typen geben, dh O- oder S-Glykoside oder N-Glykoside.

Protein-Enzym-Beispiel
Pankreatische alpha-Amylase, eine Glykosid-Hydrolase aus Wikimedia

Peptidase

Peptidase oder Protease wird einer Proteolyse unterzogen, wodurch die in Polypeptidketten vorhandenen Peptidbindungen abgebaut werden, was zu kleineren Polypeptiden oder Aminosäuren führt. Es können sieben Typen sein, wie Serin-Proteasen, Cystein-Proteasen, Threonin-Proteasen, Aspartat-Proteasen, Glutaminsäure-Proteasen, Metalloproteasen und Asparagin-Peptid-Lyasen.

Protein-Enzym-Beispiel
Cysteinprotease aus Wikipedia

Lyase

Lyasen erleichtern die Eliminierungs- oder Substitutionsreaktion zusammen mit der Oxidation. Es spaltet CO-, CC-, CN-, CS- und PO-Bindungen. Meist liegen diese Enzyme entweder als periphere Membran vor Proteine ​​oder als Transmembran Proteine.

Protein-Enzym-Beispiel
Isocitrat-Lyase aus Wikimedia

Isomerase

Es erleichtert die intramolekularen strukturellen oder geometrischen Änderungen von einem Isomer zu einem anderen Isomer. Die Moleküle werden Strukturisomere oder Stereoisomere genannt.

Protein-Enzym-Beispiel
Glucose-6-Phosphat-Isomerase aus Wikimedia

Epimerase

Dieses Enzym ist eine Art Isomerase-Enzym. Es katalysiert die stereochemische Inversion um eine Asymmetrie Kohlenstoff in einem Substrat enthaltend mehr als ein Asymmetriezentrum. Solche Moleküle werden Epimere genannt. Epimer ist ein Diastereomerenpaar.  

Protein-Enzym-Beispiel
Ribulose-5-Phosphat-4-Epimerase aus Wikimedia

Racemase

Im Gegensatz dazu erleichtern Racemasen die Inversion um einen asymmetrischen Kohlenstoff in einem Substrat mit einem Asymmetriezentrum. Beispiel – Methylmalonyl-CoA-Epimerase.

Mutase

Dies ist eine Art Isomerase-Enzym, das die Umwandlung beschleunigt. Bei dieser Reaktion werden die funktionellen Gruppen von einer Position zur anderen verschoben. Beispiel – Bisphosphoglycerat-Mutase, Phosphoglycerat-Mutase.

Protein-Enzym-Beispiel
Phosphoglycerat-Mutase aus Wikimedia

Ligase

Dieses Enzym hilft, Moleküle oder große Einheiten zu verbinden, indem es neue Bindungen schafft. Das Üblichste Beispiel ist DNA-Ligase. Es ligiert verschiedene Bindungen wie CO, CS, CN, CC und auch Stickstoffmetallbindungen. Diese verbleiben entweder als periphere oder Transmembranproteine.

Protein-Enzym-Beispiel
DNA-Ligase aus Wikimedia

Kinase

Dies ist eine Art von Phosphotransferase-Enzym, bei dem es die Phosphorylgruppe von ATP auf ein Substrat überträgt.

Protein-Enzym-Beispiel
Pyruvatkinase von Wikimedia

Decarboxylase

Dieses Enzym ist für die Addition oder Entfernung der Carboxylgruppe verantwortlich. Beispiele sind Glutamat-Decarboxylase, Histidin-Decarboxylase, Ornithin-Decarboxylase, Phosphoenolpyruvat-Carboxylase und Pyruvat-Decarboxylase.

Was ist ein Proteinenzym?

Stoffwechselwege sind ausschließlich von diesen Proteinenzymen abhängig.

Enzyme sind proteinartige Moleküle. Diese Biomoleküle beschleunigen die Reaktionsgeschwindigkeit, indem sie die intermediäre Aktivierungsenergie minimieren. Die meisten Enzyme liegen entweder als periphere Membranproteine ​​oder als Transmembranproteine ​​vor. Enzyme benötigen oft ein Coenzym oder einen Cofaktor für ihre katalytische Aktivität.

Coenzym ist ein kleines organisches Molekül erleichtert die Übertragung der Atome wie NAD, NADPH, FAD, FMN, Flavin und ATP. Diese Enzyme können grob in sechs Gruppen eingeteilt werden. (i) Oxidoreduktase (ii) Transferase (iii) Hydrolasen (iv) Lyasen (v) Isomerasen und (vi) Ligasen

Protein-Enzym-Struktur

Meistens sind das globuläre Proteine.

Enzyme enthalten lineare Ketten von Aminosäuren mit Disulfidbindungen, die ein dreidimensionales, kugelförmige Struktur. Das Enzym Die Größe reicht von wenigen Aminosäureresten bis zu mehr als 2500 Resten. Ein kleinerer Teil dieser kugelförmigen Struktur ist jedoch an der katalytischen Aktivität beteiligt.

Es gibt Bindungsstellen Das hat spezifisch zum bestimmtes Substrat, Cofaktor oder Coenzym. Die katalytischen und Bindungsstellen bilden zusammen die aktive Seiten eines Enzyms.

Zusammenfassung

Enzyme sind kugelförmige Proteine, die in Zellen entweder als periphere Membranproteine ​​oder als Transmembranproteine ​​vorhanden sind. Zusammen mit verschiedenen Coenzymen und Cofaktoren, die verschiedene biochemische Reaktionen wie Oxidations-Reduktions-Reaktionen, Eliminierungs-, Substitutions- und Inversionsreaktionen ermöglichen.

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