Enzymy = biokatalyzátory

Enzymy – biologické katalyzátory Analogie s chemickými katalyzátory

-katalyzátor je jiná látka než reaktant a produkt reakce

-zvyšuje rychlost reakce v obou směrech, snižuje aktivační energii

obou reakcí; reakce vedena jinudy (ilustrace – tok řeky)

-z toho plyne, že zkracuje dobu potřebnou k dosažení rovnováhy ale

neovlivňuje tuto rovnováhu!!!!!!

-vystupuje z reakce nezměněn

Enzymy se v řadě rysů podobají chemickým katalyzátorům, ale mají něco

navíc:

- vysoce účinné snížení aktivační energie

- striktní specifita

- regulovatelnost účinnosti (aktivity)

· proteiny ( naprostá vyjímka ribozymy – katalyticky aktivní RNA)

· aktivní místo - vazebné skupiny

- katalytické skupiny

· vazba substrátu - zámek a klíč

- indukované přizpůsobení

· úloha "zbytku molekuly"

„Katalyzátory snižují aktivační energii“

Lze to tak formulovat ALE pozor. Evokuje představu, že nekatalyzovaná i

katalyzovaná reakce probíhají stejným mechanismem, byť s odlišnými

aktivačními energiemi. Situace je však zcela odlišná:

- funkcí katalyzátoru je poskytnout výchozí látce, v biochemických reakcích

označované jako substrát, možnost alternativního sledu reakcí, které

vedou ke stejnému produktu, přičemž každá z dílčích reakcí má nižší

aktivační energii než reakce nekatalyzovaná.

- dílčí děje podmíněny těsnými interakcemi mezi reaktantem

(substrátem) a katalyzátorem, a to na různých úrovních: jde o

přesuny elektronů, vodíkových atomů, protonů či atomových skupin

Energetické diagramy nekatalyzované (modrá) a katalyzované (červená čára) reakce (S – reaktant neboli substrát, P - produkt reakce, SK(PK) - komplex látky S resp. P s katalyzátorem, svislé šipky - příslušné aktivační energie).

· účinné snížení aktivační energie

· specifita účinku

· specifita substrátová

· regulovatelnost účinnosti (aktivity)

Katalyzátor Reakční rychlost (mol.l-1.s-1) Ea (kJ.mol-1)

Žádný 10-8 71,1

HBr 10-4 50,2

Fe(OH)2-triethylen tetraamin 103 29,3

Katalasa 107 8,4

Aktivační energie rozkladu peroxidu

vodíku

H2O2 → 2H2O + O2

Každá (metabolická) reakce má svůj enzym

AKTIVNÍ MÍSTO ENZYMŮ

relativně malá kapsa (štěrbina) uvnitř nebo při povrchu enzymu, často

hydrofóbní, umožňující vazbu substrátu(ů), ev. nebílkovinné části enzymu

slabšími přechodnými, většinou nekovalentními vazbami:

- vodíkovými můstky (výrazně směrovaná)

- elektrostatickým přitahováním

- hydrofóbními interakcemi

- van der Waalsovými silami

Obsahuje postranní řetězce sekvenčně vzdálených aminokyselin, které

představují kontaktní, orientující a katalytické zbytky a vytvářejí

biospecifickou trojrozměrnou strukturu (konformaci).

-efekt zvýšení koncentrace

Vzniká dočasně a reverzibilně komplex enzym-substrát (ES).

Zdroj: http://amit1b.files.wordpress.com/2008/03/active_site-ligand-interactions.png

Aktivní místo enzymu

Teorie zámku a klíče (Lock and key model)

Teorie indukovaného přizpůsobení (induced fit model)

Změna konformace hexokinasy způsobená vazbou substrátu

Základní modely dvousubstrátových reakcí

a) Model ping-pingový - první substrát A reaguje s enzymem E tak, že vznikne

modifikovaná forma enzymu E* a oddělí se první produkt reakce P; Následně E* reaguje

s druhým substrátem B a vzniká druhý produkt Q za současné regenerace původní

formy enzymu E.

b) Model sekvenční - v určitém okamžiku jsou oba substráty navázány v aktivním místě.

- k výměně přenášených skupin, atomů či elektronů může docházet přímo mezi

molekulami obou substrátů (náhodný/uspořádaný).

Enzym = buďto jednoduchá bílkovina

nebo apoenzym (peptid. řetězec) + kofaktor = holoenzym

Kofaktor: nepeptidová součást enzymu, která se přímo účastní

chemické reakce (bez něj by to nešlo), častá souvislost s vitaminy

Prosthetická skupina – relativně pevně vázána

na peptidový řetězec

(kovalentně/nekovalentně)

-během katalytického cyklu neopouští

aktivní centrum

Koenzym - volně vázaná

molekula

Pozn.:Ionty kovů, pevně vázané na enzym, nebývají řazeny mezi prostetické

skupiny, i když způsob jejich začlenění do reakce je obdobný. Enzymy této skupiny

nazýváme metalloenzymy. Častými účastníky reakcí jsou Zn2+ a Cu2+.

Prosthetická skupina (př. FAD, PLP, hem)

E-Pr + S1 E-Pr* + P1

E-Pr* + S2 E-Pr + P2

_____________________

E-Pr

S1 + S2 P1 + P2

Koenzym (druhý substrát) (př. NAD(P), ATP)

E1

S1 + K P1 + K*

E2

K* + S2 K + P2

________________

S1 + S2 P1 + P2

Prostetická skupina - FAD

Flavinadenindinukleotid (FAD) – přenos H atomů z jednoho substrátu na druhý

Koenzymy – NAD+, NADP+

- dehydrogenace (glykolysa, citrátový cyklus, β-oxidace mastných kyselin atd.) regenerace v dýchacím řetězci NADPH (fotosytéza, pentósový cyklus) (redukovadlo v synt. reakcích)

NADH (modře) a NAD+ (červeně)

- redukované formy obou koenzymů (NADH i NADPH) absorbují ultrafialové

záření při 340 nm, zatímco oxidované formy nikoli; možnost sledovat aktivitu

NAD+ i NADP-dependentních enzymů (často v klinické biochemii)

Prostetická skupina - PLP

Pyridoxalfosfát (PLP) - prostetická skupina enzymů, přeměňujících aminokyseliny (např.

dekarboxylace, transaminace)

Prosthetická skupina - hem

Hem - základem je tzv. porfyrinový kruh, tvořený čtyřmi pyrrolovými jádry (umí

syntetyzovat i člověk) uprostřed ion Fe;

-v cytochromech přenos elektronů (reverzibilní redukce Fe3+ na Fe2+)

-prostetickou skupinou peroxidas i katalas,

-v hemoglobinu a myoglobinu může na centrální atom Fe2+ reverzibilně vázat molekulu

O2 a tím zajistit její transport v organismu respektive uchovávání ve svalových tkáních.

Vždy jde o prostetickou skupinu (i když bílkovina, např. hemoglobin, myoglobin či

cytochrom-c, nemusí být enzymem) .

Koenzym – CoA

- aktivace karboxylových kyselin (od kyseliny octové po vyšší mastné kyseliny), aby

mohly vstoupit do různých metabolických procesů; označujeme je acyl-CoA a

nejběžnější z nich, acetyl-CoA, patří ke klíčovým metabolitům

Koenzym – ATP

ATP – fosforylace (význam např. pro aktivaci); může v enzymových reakcích nejrůznějšího typu ztratit jeden nebo dva fosfátové zbytky a přejít na adenosindifosfát (ADP) nebo adenosinmonofosfát (AMP). ATP – regeneruje řadou cest (viz metabolismus).

kofaktor* užívaná

zkratka

vzorec

(odst. XY)

typ ko-

faktoru

vitamin hlavní funkce

askorbát (kyselina askorbová) --- 4.5 K C hydroxylace substrátů

biotin --- 9.2 P H, též B7 karboxylační reakce

flavinadenindinukleotid,

flavinadeninmononukleotid

FAD, FMN 4.5 P riboflavin (B2) součást molekul mnohých oxidoreduktas

3´-fosfoadenosyl-5´-fosfosulfát PAPS --- K --- přenašeč sulfátových skupin

hem --- 4.5 P ---- přenašeč elektronů v oxidoreduktasách

kobalamin --- --- P B12 přenos jednouhlíkatých štěpů, isomerace …

koenzym A CoA, též

HSCoA

4.5 K pantothenát

(B5)

aktivace karboxylových kyselin

lipoová kyselina (lipoamid) --- 9.2 P --- oxidační dekarboxylace 2-oxokyselin

nikotinamidadenindinukleotid

nikotinamidadenindinukleotid-

fosfát

NAD+,

NADP+

4.5 K niacin (B3) dehydrogenace (glykolysa, citrátový cyklus,

β-oxidace mastných kyselin atd.) regenerace

v dýchacím řetězci

NADPH (redukovadlo v synt. reakcích)

nukleosidtrifosfáty NTP

(ATP,

GTP, UTP,

CTP)

4.5, 6.2 K --- donor fosfátového zbytku (kinasy), aktivační

reakce, dodávání energie pro různé procesy

(ligasy)

plastochinon PQ 8.4 K --- přenašeč vodíku ve světlé fázi fotosyntezy

pyridoxalfosfát PLP 4.5 P pyridoxin (B6) metabolismus aminokyselin štěpení

glykogenu

S-adenosylmethionin AdoMet,

SAM

11.7 K --- přenašeč methylových skupin

tetrahydrofolát THF --- K kyselina listová

(B9)

přenos jednouhlíkatých štěpů (methyl,

hydroxymethyl, formyl)

thiamindifosfát TPP 9.2 P thiamin (B1) dekarboxylace 2-oxokyselin

ubichinon CoQ 8.2 K --- přenašeč vodíku v dýchacím řetězci

mitochondrií

Kofaktory enzymů organické povahy

Jednotky vyjadřování enzymové aktivity

Katal (zkratka kat): množství enzymové aktivity, které katalyzuje přeměnu 1

molu substrátu za sekundu; 10-6 kat = µkat ; 10-9 kat = nkat

starší mezinárodní jednotka:

Unit (U): množství enzymové aktivity, které katalyzuje přeměnu 1 µmolu

substrátu za minutu; 10-3 U = mU

PŘEVOD:

U=16,67 nkat

60 U=1 µkat

„Říkáme, že enzymový preparát má katalytickou aktivitu 1 kat , jestliže za 1

sekundu přemění 1 mol substrátu při nasycení příslušným substrátem, při

definované teplotě, v pH optimu a za optimálních koncentrací iontů a jiných

aktivátorů“.

-koncentrace substrátu -teplota -pH -iontová síla -aktivátory a inhibitory

Faktory ovlivňující enzymovou aktivitu

Regulace enzymové aktivity

Významným způsobem, jak ovlivňovat vnitřní procesy, je regulace aktivity jednotlivých enzymů. Organismy mohou regulovat účinnost enzymové katalýzy na několika úrovních (příklady): - na úrovni transkripce (induktivní enzymy)

- isoenzymy – bílkoviny se stejnou substrátovou a účinkovou specifitou, ale

s odlišnou primární strukturou - liší fyzikálně-chemickými parametry (optimem teploty, teplotní stabilitou, IEB,) buněčnou lokalizací (mitochondrie vs. cytoplasma),distribucí mezi tkáněmi (př. srdce vs. játra)

- kompartmentace (Eukaryota) – různé prostředí v různých organelách -proenzymy (zymogeny) – typické pro trávicí enzymy - vratné kovalentní modifikace (např. fosforylace; viz obr.) - vratné nekovalentní modifikace (i reg. zpět. vazbou) - rychlost roste v závislosti na koncentraci substrátu (lze považovat za způsob regulace)

Názvosloví enzymů

-dříve triviální názvy, často s koncovkou -in ( dodnes např. trypsin, pepsin)

-později koncovka -asa a název byl tvořen podle substrátu, jehož přeměnu enzym katalyzoval

(amylasa, peptidasa, lipasa) nebo podle charakteru katalyzované reakce (oxidasa, hydrolasa,

transaminasa)

-Enzymová komise založená v roce 1956 Mezinárodní biochemickou unií (IUB) zavedla tzv.

doporučené názvy, které jsou voleny tak, aby co nejlépe vystihovaly charakter enzymu a přitom

byly stručné; až na výjimky mají koncovku -asa

-1961 vedle doporučených a triviálních názvů zavedeno i systémové rozdělení a z něho

vyplývající systémové názvosloví enzymů; zahrnuje substrát(y) i typ katalyzované reakce a

obsahují velmi mnoho informací o probíhající reakci; v důsledku této obsažnosti však jsou tyto

názvy dlouhé a mnohdy těžko vyslovitelné. Navržená jednotná nomenklatura a klasifikace

enzymů je průběžně revidována a doplňována. Současný stav tzv. enzymového katalogu (EC)

je dostupný např. na adrese http://enzyme.expasy.org/

-podle mezinárodní nomenklatury bylo vytvořeno i české názvosloví enzymů zachována

koncovka –asa; názvy (až na výjimky) se píší jako jedno slovo

-základem jednotné klasifikace a nomenklatury enzymů je rozdělení do šesti hlavních tříd

podle typu katalyzované reakce:

Systematický název Systémové názvy enzymů jsou pokusem o systematické pojmenování enzymů skutečným popisem reakcí, jež katalyzují. Název se skládá ze tří součástí: -označení substrátu/ů; -označení reakce; -koncovka –asa Příklad: enzym L-alanin:2-oxoglutarát-aminotransferasa EC 2.6.1.2

-substrát: L-alanin, 2-oxoglutarát; -reakce: transfer amino skupiny; -koncovka –asa L-alanin + 2-oxoglutarát pyruvát + L-glutamát

Doporučený triviální název: alaninaminotransferasa (ALT)

Reakce:

ethanol + NAD+ acetaldehyd + NADH + H+

Doporučený triviální název: alkoholdehydrogenasa

Systematický název: EC 1.1.1.1 ethanol:NAD+-oxidoreduktasa

Třídy enzymů

1) Oxidoreduktasy

katalyzují různé oxidoredukční reakce, často s využitím koenzymů jako např. NADH, NADPH,

FADH2,nebo hemu. Triviální názvy v této třídě: dehydrogenasy, oxidasy, cytochromy,

peroxidasa, katalasa.

donor + akceptor oxidovaný donor + redukovaný akceptor

(donor vodíků/elektronů)

2) Transferasy

Katalyzují přenos skupin: amino-, methyl-, acyl-, glykosyl-, fosforyl-. Kinasy katalyzují přenos

fosfátové skupiny z ATP nebo jiných nukleosidtrifosfátů. Triviální názvy v této třídě:

aminotransferasy (transaminasy), acyltransferasy, fosfotransferasy

donor-SK + akceptor donor + akceptor-SK

3) Hydrolasy

Katalyzují štěpení vazeb mezi atomem uhlíku a jinými atomy prostřednictvím spotřebované

molekuly vody. Obvyklé triviální názvy: esterasy, peptidasy, amylasy, fosfatasy, lipasy, proteasy

(pepsin, trypsin, chymotrypsin).

A-B + H2O AOH + HB

4) Lyasy

Katalyzují adiční reakci na dvojné vazbě nebo eliminační reakci mezi dvěma C atomy

za vzniku dvojné vazby. Příklady: fumaráthydratasa (fumarasa), karbonátdehydratasa

(karboanhydrasa), aldolasa, citrátlyasa, dekarboxylasy.

5) Isomerasy

Katalyzují racemizaci optických isomerů nebo vytváření polohových isomerů: epimerasy,

racemasy, mutasy. Např. intramolekulární oxidoreduktasy (přeměňují aldosy na ketosy)

6) Ligasy

Katalyzují tvorbu vazeb mezi uhlíkem a jinými atomy spojenou se štěpením ATP

(spřažení exergonické a endergonické reakce): karboxylasy, synthetasy

(glutaminsynthetasa).

S1 + S2 + NTP + H2O → S1-S2 + NDP + Pi

Úkol: znát enzymové třídy (čísla i názvy), najít příklady enzymů Metabolismus – zařazovat enzymy jednotlivých drah

donor + akceptor oxidovaný donor + redukovaný akceptor

Systematický název: donor : akceptor-oxidoreduktasa

angl .: donor : acceptor oxidoreductase

Triviální názvy: dehydrogenasa

reduktasa (důležitější redukce substrátu)

transhydrogenasa (vzácné, glutathion-cystin-transhyhrogenasa)

oxidasa (přenos dvou elektronů na O2, obvykle vznik H2O2)

oxygenasa (1 nebo 2 atomy O jsou inkorporovány do

substrátu(ů),

monooxygenasa: vzniká voda, dioxygenasa: nevzniká)

peroxidasa (peroxid vodíku je akceptorem elektronů)

katalasa (disproporcionace peroxidu vodíku)

1. OXIDOREDUKTASY

donor akceptor

1.1. CH_OH (alkohol) 1.n.1 NAD+ nebo NADP+

1.2. CHO (aldehyd) 1.n.2 cytochrom

1.3. CH_CH 1.n.3 molekulový kyslík

1.4. CH_NH2 1.n.4 disulfidová sloučenina

1.5. CH_NH (sekundární amin) 1.n.5 chinon nebo příbuzné látky

1.6. NADH nebo NADPH 1.n.6 dusíkatá skupina

1.7. ostatní dusíkaté donory 1.n.7 FeS proteiny

1.8. sloučeniny síry 1.n.8 flavin

1.9. hemová skupina

1.10. difenoly a příbuzné slouč.

1.11. peroxid vodíku jako akceptor

1.12. vodík

1.13. působící na jeden donor, do něhož

se vnáší kyslík (oxygenasy) 1.13. (14.) 11 až 18 (různé

1.14. působící na dva donory, typy oxygenačních

reakcí) které inkorporují kyslík

1.15. superoxidový radikál jako akceptor

1.16. kovové ionty

1.17. _CH2 _ (vzniká alkohol)

1.18. redukovaný ferredoxin

1.19. redukovaný flavodoxin

1.97. ostatní oxidoreduktasy 1.n.99 různé další akceptory

EC 1.14.13.25 Methan,NAD(P)H:kyslík-oxidoreduktasa (hydroxylující) CH4 + NAD(P)H + H+ + O2 CH3OH + NAD(P)+ + H2O EC 1.11.1.6 H2O2: H2O2-oxidoreduktasa, katalasa (též peroxid vodíku:peroxid vodíku - oxidoreduktasa) H2O2 + H2O2 2 H2O + O2 EC 1.11.1.7 donor: H2O2-oxidoreduktasa, peroxidasa donor + H2O2 oxidovaný donor + 2 H2O

Oxidoreduktasy - příklady

EC 1.1.1.1 Alkohol:NAD+-oxidoreduktasa,

alkoholdehydrogenasa

CH3-CH2-OH + NAD+ CH3-CHO + NADH + H+

EC 1.1.3.4 -D-Glukosa:O2-1-oxidoreduktasa, glukosaoxidasa

-D-glukosa + O2 -D-glukono-1,5-lakton + H2O2

EC1.13.11.18 Síra:kyslík-oxidoreduktasa, síradioxygenasa

S + O2 SO2

Oxidoreduktasy - příklady

donor_SK + akceptor donor + akceptor_SK

Systematický název: donor : akceptor_skupinatransferasa

angl. donor : acceptor grouptransferase

Triviální názvy: methyltransferasy,

hydroxymethyltransferasy

aminotransferasy (dříve transaminasy)

kinasy = fosfotransferasy atd.

2. TRANSFERASY

2.1 Přenášející jednouhlíkatou skupinu

2.1.1 Methyltransferasy

2.1.2 Hydroxymethyltransferasy

2.1.3 Karboxyl_ a karbamoyltransferasy

2.1.4 Amidinotransferasy

2.2 Přenášející aldehydické nebo ketonické skupiny

2.1.1. Transaldolasy a transketolasy

2.3 Acyltransferasy

2.3.1. Acyltransferasy

2.3.2. Aminoacyltransferasy

2. TRANSFERASY

2. TRANSFERASY

2.4 Glykosyltransferasy

2.4.1. Hexosyltransferasy

2.4.2. Pentosyltransferasy

2.4.3. Přenášející ostatní glykosylové skupiny

2.5 Přenášející akrylové nebo arylové skupiny jiné než methyl

2.5.1. (velmi heterogenní skupina)

2.6 Přenášející dusíkaté skupiny

2.6.1. Aminotransferasy

2.6.3. Oximinotransferasy

2.6.99 Přenášející jiné dusíkaté skupiny

2.7. Přenášející skupiny obsahující fosfor

2.7.1. Fosfotransferasy s alkoholem jako akceptorem

2.7.2. Fosfotransferasy s karboxylem jako akceptorem

2.7.3. Fosfotransferasy s dusíkatou skup. jako akcept.

2.7.4. Fosfotransferasy s fosfátovou skup. jako akcept.

2.7.6. Difosfotransferasy

2.7.7. Nukleotidyltransferasy

2.7.8. Transferasy ostatních substituovaných fosf. skup.

2.7.9. Fosfotransferasy se dvěma akceptory

2.8. Přenášející sirné skupiny

2.8.1. Sulfurtransferasy (sirné skupiny kromě 2.8.2. a

2.8.3.)

2.8.2. Sulfotransferasy (přenášející sulfát)

2.8.3. CoA_transferasy

2. TRANSFERASY

EC 2.4.1.1 1,4--D-Glukan:orthofosfát--D-glukosyltransferasa,

fosforylasa

(1,4--D-glukan)n + Pi (1,4--D-glukan)n-1 + -D-glukosa-1-

fosfát

EC 2.6.1.2 L-Alanin:2-oxoglutarát-aminotransferasa,

alaninaminotransferasa (AAT)

+ +

L-Ala + 2-oxoglutarát pyruvát + L-Glu

C

CH

CH3

NH3

+

O O

C

C

CH2

O

O O

CH2

C

O O

C

C

CH3

O

O O

C

CH

CH2

NH3

+

O O

CH2

C

O O

Transferasy - příklady

EC 2.7.1.1 ATP:D-hexosa-6-fosfotransferasa, hexokinasa

ATP + D-hexosa ADP + D-hexosa-6-fosfát

H

P

O

OH

O

O

H

O

H

H

CH2

H

NN

NN

NH2

OP

O

O

OP

O

O

OO

O

OHOH

CH2O

H

H

HH

OH

OH

P

O

O

O

Transferasy - příklady

A _ B + H2O AOH + HB

Systematický název: substrát (skupina) hydrolasa

angl.: substrate (group) hydrolase

Triviální název: substrátasa, často zcela nesystematické názvy

3. HYDROLASY

3.1 Esterasy

3.1.1. Estery karboxylových kyselin (lipasy)

3.1.3. Monoestery fosforečné kyseliny (fosfatasy)

3.1.4. Diestery fosforečné kyseliny (fosfodiesterasy,

štěpení c-AMP)

3.1.11 _ 30 Endo_ a exo_ (deoxy)nukleasy

3.2 Glykosidasy

3.2.1. Hydrolysující O_glykosidové vazby (amylasy,

invertasa=sacharasa, celulasy)

3.2.2. Hydrolysující N-glykosidové vazby

3.3 Působící na etherové vazby

3. HYDROLASY

3.4 Peptidasy

3.4.11._Aminoacylpeptid hydrolasy (aminopeptidasy)

3.4.13. Dipeptid hydrolasy

3.4.14. Dipeptidylpeptid hydrolasy

3.4.15 Peptidyldipeptid hydrolasy

3.4.16 Serinové karboxypeptidasy

3.4.17 Metallo_karboxypeptidasy

3.4.18 Cysteinové karboxypeptidasy

3.4.21 Serinové proteinasy

3.4.22 Cysteinové proteinasy

3.4.23 Aspartátové proteinasy

3.4.24 Metallo_proteinasy

3.4.99 Proteinasy neznámého katalyt. mechanismu

3.5 Působící na C_N vazbu jinou než peptidovou

3. HYDROLASY

3.6 Působící na anhydridy kyselin

3.6.1 Anhydridy fosforečné kyseliny

(pyrrofosfatasa, nespec. ATPasy)

3.6.3 a zprostředkující membránový transport

(transportní ATPasy)

3.6.4 umožňující pohyb

(aktomyosinový komplex, složky cytoskeletu)

3.7 Působící na vazbu C_C

3.8 Působící na vazby halogenů

3.9 Působící na P_N vazby

3.10 Působící na S_N vazbu

3.11 Působící na C_P vazbu

3. HYDROLASY

substrát 1 (+ substrát 2) produkt 1 + produkt 2 (malý)

Systematický název: substrát 1 (substrát 2)- produkt 2lyasa

angl: substrate l (substrate 2)- product 2 lyase

Triviální název: dekarboxylasa, hydrolyasy (=dehydratasa),

ammonialyasa, aldolasa, synthasa (velmi riskantní)

4. LYASY

4.1 C_C lyasy

4.1.1 Karboxylyasy (dekarboxylasy)

4.1.2 Aldehydlyasy (aldolasy)

4.1.3 Oxo_acid lyasy (např. citrátsynthasa)

4.1.99 Ostatní C_C lyasy

4.2 C_O lyasy

4.2.1 Hydrolyasy (např. fumarasa)

4.2.2 Působící na polysacharidy

(štěpí za vzniku deoxysacharidů)

4.2.3 Ostatní C _O lyasy

4.3 C_N lyasy

4.3.1 Ammonia_lyasy (např. aspartátamonialyasa)

4.4 C_S lyasy

4.5 C_halogen lyasy

4.6 P_O lyasy

4.99 Ostatní lyasy

4. LYASY

Lyasy - příklady:

EC 4.1.1.1 pyruvát-karboxylyasa, pyruvátdekarboxylasa

CH3-CO-COOH CH3-CHO + CO2

EC 4.2.1.1 karbonát-hydrolyasa, karbonátanhydrasa,

karbonátdehydratasa

H2CO3 CO2 + H2O

4. LYASY

EC 4.6.1.1 ATP-pyrrofosfátlyasa (cyklisující), adenylátcyklasa

ATP cAMP + PPi

H

P

O

OH

O

O

H

O

H

H

CH2

H

NN

NN

NH2

OP

O

O

OP

O

O

OO

HP O

O

O

H

O

H

H

CH2

H

NN

NN

NH2

O

O

P

O

O

OP

O

O

OO

4. LYASY

+

Triviální názvy: (různé typy isomerací _ podobně i

v systematickém názvu)

racemasy, cis_trans_isomerasy, ketolisomerasy, mutasy,

atd.

Systematický název: substráttyp

angl.: substrate type

5. ISOMERASY

5.2 Cis_trans_isomerasy

5.3 Intramolekulární oxidoreduktasy

5.3.1 Přeměňující aldehydy na ketony (ketolisomerasy)

5.3.2 Přeměňující ketoskupiny na enoly (keto_enolisomerasy)

5.3.3 Posunující C=C vazbu (n _ m isomerasy)

5.3.4 Posunující S_S vazbu (proteindisulfid_isomerasa)

5.3.99 Ostatní intramolekulární oxidoreduktasy

5. ISOMERASY

5.4 Intramolekulární transferasy (mutasy)

5.4.1 Přenášející acylovou skupinu (acylmutasy)

5.4.2 Fosfotransferasy (fosfomutasy)

5.4.3 Přesunující aminoskupinu (aminomutasy)

5.5 Intramolekulární lyasy (decyklisující, intramolekulární

adice)

5.99 Ostatní isomerasy (např. DNA-topoisomerasy)

5. ISOMERASY

EC 5.1.1.13 Aspartátracemasa (s poloviční rychlostí působí též na Ala)

EC 5.1.2.1 Laktátracemasa

EC 5.3.1.1 D-Glyceraldehyd-3-fosfátketolisomerasa, triosafosfátisomerasa

D-glyceraldehyd-3-fosfát dihydroxyacetonfosfát

EC 5.4.2.1 D-Fosfoglycerát-2,3-fosfomutasa, fosfoglycerátmutasa

3-fosfo-D-glycerát 2-fosfo-D-glycerát

CH

CH

CH2

O

OH

O P

O

O

O

CH2

C

CH2

OH

O

O P

O

O

O

C

CH

CH2

O

OH

O P

O

O

O

O

C

CH

CH2

O

O

OH

O

P

O

O

O

Isomerasy - příklady:

substrát 1 + substrát 2 + A(G) TP substrát 1_substrát 2 + ADP + Pi

nebo

substrát 1 + substrát 2 + ATP substrát 1_substrát 2 + AMP + PPi

Systematický název: substrát1: substrát 2_ligasa

(tvořící ADP, AMP nebo GDP)

angl.: substrate l : substrate 2 ligase

(ADP, AMP or GDP _forming)

Triviální názvy: pokud možno substrát 1_substrát 2_ligasa

(synthetasy jsou možné, často se však vyskytují i synthasy)

6. LIGASY

6.1 Tvořící C_O vazby (aminoacyl_tRNA_ligasy a podobné estery)

6.2 Tvořící C_S vazby (kyselina_thiol_ligasy)

6.3 Tvořící C_N vazby

6.3.1 Acid_ammonia (or amine) ligases (asparaginsynthetasa)

6.3.2 Acid_amino_acid ligases (např. peptidsynthetasy)

6.3.3 Cyklisující ligasy

6.3.4 Ostatní C_N ligasy

6.3.5 C_N ligasy s glutaminem jako donorem dusíku (např.

karbamoylfosfátsynthetasa)

6.4 Tvořící C_C vazby (např. karboxylasy)

6.5 Tvořící estery kyseliny fosforečné (např. DNA-ligasa)

6. LIGASY

EC 6.1.1.1 L-Tyrosin:tRNATyr-ligasa (AMP-tvořící), tyrosin-tRNA-ligasa

L-Tyr + tRNATyr + ATP L-Tyr-tRNATyr + AMP + PPi

EC 6.2.1.1 Acetát:CoA-ligasa (AMP-tvořící), acetát-CoA ligasa

CH3COO- + HSCoA + ATP acetyl-SCoA + AMP + PPi

EC 6.3.1.4 L-Aspartát:amoniak-ligasa (ADP-tvořící), asparaginsynthetasa

L-Asp + NH3 + ATP L-Asn + ADP + Pi (EC 6.3.1.1.. AMP-tvořící)

EC 6.4.1.1 Pyruvát:oxid uhličitý-ligasa (ADP-tvořící), pyruvátkarboxylasa

CH3-CO-COO- + HCO3- +ATP -OOC-CH2-CO-COO- + ADP + Pi

EC 6.5.1.1 Poly(deoxyribonukleotid): poly(deoxyribonukleotid)-ligasa (AMP-

tvořící), DNA-ligasa

ATP + (deoxyribonukleotid)n + (deoxyribonukleotid)m

(deoxyribonukleotid)n+m + AMP + PPi

Ligasy - příklady