מעגל קרבס – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
שורה 49:
|[[קובץ:Citrate synthase Closed form.png|200px|האתר הפעיל של ציטראט סינתאז בצורה הסגורה.]]
|-
|colspan="2"| האתר הפעיל של ציטראט סינתאז בצורתו הפתוחה (מימין; האנזים לבדו) והסגורה (משמאל; בעת קישור לאוקסלואצטט).
|}
הריאקציה הראשונה במעגל קרבס היא תגובת [[דחיסה אלדולית|דחיסה אלדולית]] של אצטיל קואנזים A עם אוקסלואצטט ליצירת ציטראט, המקוטלזת על ידי [[ציטראט סינתאז]].
שורה 59:
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 ל[[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=Remington, S. James (1992), [https://books.google.co.il/books?hl=iw&lr=&id=5z6aBQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA209&dq=citrate+synthase+STEPS&ots=3K8Fx0teju&sig=gWUQoMr6FzRJhEY5Vopwc8Dq00Q&redir_esc=y#v=onepage&q=citrate%20synthase%20STEPS&f=false Structure and Mechanism of Citrate Synthase]", University of Oregon. In Stadtman, Earl R & Chock P. Boon (Eds.), "''From Metabolite, to Metabolism, to Metabolon''", (p. 209-229), Academic Press, Inc., San Diego, California. {{ISBN|9781483217321}}}}
# 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 של אטום החמצן מקבוצת הקרבוניל של האצטיל קואנזים A על ידי His<sup>274</sup>, כך שנוצר תוצר ביניים אנולי נייטרלי (<chem>H2C=C(OH)-SCoA</chem>).{{הערה|1=יש לציין שהדה-פרוטונוציה של פחמן האלפא של האצטיל קואנזים A על ידי Asp<sup>375</sup> (בשלב הראשון) והפרוטונוציה של אטום החמצן מקבוצת הקרבוניל של האצטיל קואנזים A על ידי His<sup>274</sup> - מתרחשים למעשה בו זמנית. לצורך הפישוט וההבנה, תוארו תגובות אלו בדיאגרמה ב-2 שלבים שונים. ראו Remington (1992), p. 223}} לאחר מכן, זוג האלקטרונים שעל חנקן האפסילון של His<sup>274</sup> אשר נוצרו בשלב הראשון, תוקף 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 מ[[תגובת 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.
[[קובץ:Citrate Synthase Mechanism Drew Beck revised OH.png|250px|שמאל|ממוזער|800px|מנגנון הריאקציה של ציטראט סינתאז (כולל השיירים הקטליטיים המעורבים).]]
| |||