מעגל קרבס – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
שורה 57:
בריאקציה, פחמן המתיל מקבוצת האצטיל של האצטיל קואנזים A, מצטרף לקבוצת הקרבוניל (C-2) של האוקסלואצטט. בשלב זה נוצר תוצר ביניים באתר הפעיל של האנזים - ציטרואיל קואנזים A, אשר עובר במהירות [[הידרוליזה]] ומשחרר מולקולות ציטראט וקואנזים A חופשיות.
 
האנזים ציטראט סינתאז המצוי אצל [[בעלי חיים]], [[צמחים]], [[פטריות]], [[ארכיאה]] ו[[חיידקים גראם-חיוביים]] מורכב מ-2 דומיינים, קטן וגדול, וביניהם נמצא האתר הפעיל של האנזים, ובו 2 אתרי קשירה - האחד לציטראט או לאוקסלואצטט והשני לקואנזים A. האתר הפעיל מורכב מ-3 שיירי [[חומצות אמינו]] ("[[שלשה קטליטית]]") החיוניים לפעילותו ( - 2 שיירי [[היסטידין]] ושייר [[אספרטט]] אחד) - (His<sup>274</sup>, His<sup>320</sup> ו-Asp<sup>375</sup>), להם סלקטיביות גבוהה באינטרקציות עם הסובסטרטיםל[[סובסטרט|סובסטרטים]] של הריאקציה. צורתו המרחבית של האנזים משתנה מפתוח לסגור בעת הקישור עם הסובסטרטים שלו (כמו אוקסלואצטט). אצל [[אצות]] ו[[חיידקים גראם-שליליים]], האנזים מורכב מ-4 עד 6 דומיינים זהים והוא תלוי [[NADH]]. ציטראט סינתאז הינו האנזים היחיד במעגל קרבס אשר יכול לקטלז יצירת קשר פחמן-פחמן.{{הערה|שם=Wiegand |1=Wiegand G, Remington SJ (1986). "[http://www.annualreviews.org.proxy1.athensams.net/doi/pdf/10.1146/annurev.bb.15.060186.000525 Citrate synthase: structure, control, and mechanism]". Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry. '''15''': 97–117. [[PMID]]: [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3013232 3013232].}}
 
 
שלבי הריאקציה (דיאגרמה מצד שמאל):{{הערה|1=Cox DL, Nelson MM (2005). Lehninger Principles of Biochemistry (4th ed.). New York: W.H. Freeman. pp. 608−9. {{ISBN|978-0-7167-4339-2}}}}
 
# בשלב הראשון מתרחשת [[דה-פרוטונוציה]] של פחמן האלפא של האצטיל קואנזים A על ידי שייר ה[[קרבוקסילט]] הטעון מטען שלילי של Asp<sup>375</sup> התוקף אותו. באופן זה נוצר תוצר ביניים אניון [[אנול|אנולט]].
# בשלב השני, יון האנולט מיוצב על ידי פרוטונוציה על ידי His<sup>274</sup>, כך שנוצר תוצר ביניים אנולי נייטרלי (<chem>H2C=C(OH)-SCoA</chem>). האנוללאחר מתארגןמכן, במבנהזוג המאפשרהאלקטרונים לושעל לתקוףחנקן את הפחמן הקרבוניליהאפסילון של האוקסלואצטט, כאשר His<sup>274</sup> ממוקםאשר בעמדהנוצרו המאפשרתבשלב לוהראשון, לקחתתוקף את ההידרוקסיל האנולי הסמוך אליו ומקבל בחזרה את המימן אותו תרם קודם לכן, באופן שנוצר שוב אניון אנולט; האנולט יוצר [[התקפה נוקלאופילית]] על הפחמן הקרבונילי של האוקסלואצטט, אשר בתורו גורם לדה-פרוטונוציה של חנקן האפסילון של His<sup>320</sup> (המתפקד בריאקציה כחומצה כללית - מוסר פרוטון). כתוצאה מתגובתמ[[תגובת הדחיסה,סיפוח#סוגים ודוגמאות|תגובת הסיפוח הנוקליאופילית]] נוצר תוצר הביניים ציטרואיל קואנזים A.
# בשלב השלישי מתרחשת הידרוליזה על הקשר התיאו-אסטרי, כאשר חנקן האפסילון של His<sup>320</sup> גורם לדה-פרוטונוציה של מולקולת מים, וזוג אלקטרונים בלתי קושרים של אחד מאטומי החמצן של המים יוצר התקפה נוקליאופילית על הפחמן הקרבונילי של ציטרואיל קואנזים A. מתקבל תוצר ביניים [[טטראהדר|טטראהדרלי]], ולבסוף פליטה של מולקולת S-CoA שעוברת פרוטונוציה לאחר מכן והופכת ל-SH-CoA (הצורה הרגילה של קואנזים A, עם קבוצת [[תיול]]). לבסוף מתרחשת דה-פרוטונציה של ההידרוקסיל שנקשר לקרבוניל, ומתקבל ציטראט.
# בשלב השלישי מתרחשת הידרוליזה על הקשר התיאו-אסטרי, ומשתחררות מולקולות חופשיות של ציטראט ושל קואנזים A.
[[קובץ:Citrate Synthase Mechanism Drew Beck revised OH.png|250px|שמאל|ממוזער|800px|מנגנון הריאקציה של ציטראט סינתאז (כולל השיירים הקטליטיים המעורבים).]]