Каталитична триада - Биология

Кога каталитична триада В биохимията това е специално подреждане на три аминокиселини, които характеризират някои от активните центрове на ензимите. Каталитична триада се намира в сериновите протеази; Както каталитичните триади, така и диадите се намират в тиоловите и цистеиновите протеази.

строителство

Структура в серинови протеази

В сериновите протеази каталитичната триада се образува от аспартат, хистидин и серин, аминокиселинните остатъци от които са свързани с водородни връзки. Аспартатовият остатък се намира в джоб, недостъпен за разтворителя и образува водородна връзка с N-H групата на хистидиновия остатък. Поляризираният по този начин хистидин от своя страна образува водородна връзка с втория свързан с пръстена азот към OH групата на сериновия остатък. Водородно-кислородната връзка е силно поляризирана и нуклеофилността на кислорода се увеличава допълнително.

Структура в тиол и цистеин протеази

И двете каталитични ди- и триади се срещат в тиол и цистеин протеази. Каталитичната диада се състои от цистеин и хистидин, триадата цистеин-хистидин-аспарагин/аспартат/глутамин или глутаминова киселина.

Механизъм за катализа

Сериновите протеинази, като ендопептидази, катализират хидролитичното разцепване на пептидни връзки в протеините. След образуването на ензимно-субстратния комплекс се осъществява нуклеофилна атака на сериновия кислород върху карбонилния въглерод на пептидната връзка с образуването на ковалентен тетраедричен междинен продукт. Водородът се прехвърля от водородния мост към хистидина. Във втория етап водородът, който току-що е бил прехвърлен, се използва за протониране на пептидния азот, който разрушава пептидната връзка. Полученият N-край на разцепения протеин се дифузира и се замества с вода от разтворителя. Водородната връзка с хистидиновия остатък позволява нуклеофилната атака на водата върху свързания със серин карбонилен въглерод. След като водородът е напълно прехвърлен в хистидина, последният етап е образуването на първоначалната водородна връзка между серин и хистидин, при което ковалентната връзка към субстрата се разцепва и новообразуваният С-край на разцепения протеин може да дифундира. Поради ковалентните междинни етапи механизмът принадлежи към групата на ковалентната катализа, докато влиянието на остатъка от аспартат върху хистидина представлява електростатична катализа.