LIASAS: FUNKCIJE I VRSTE - BIOLOGIJA - 2025

Lijazi su enzimi koji sudjeluju u rezanju ili dodavanju skupina u kemijskom spoju. Princip ove reakcije temelji se na rezanju CC, CO ili CN veza. Slijedom toga nastaju nove dvostruke veze ili prstenaste strukture (Mahdi i Kelly, 2001).

S druge strane, lize sudjeluju u staničnim procesima kao što je ciklus limunske kiseline i u organskoj sintezi, poput proizvodnje cijanohidrina.

Trodimenzionalna struktura ligaza pogalakturonske kiseline (pektat liza). Jawahar Swaminathan i osoblje MSD-a iz Europskog instituta za bioinformatiku iz Wikimedia Commonsa.

Ti se proteini razlikuju od ostalih enzima po tome što imaju određene posebne detalje. U jednom smislu reakcije djeluju na dvije podloge, dok u suprotnom smjeru utječu na samo jedan supstrat.

U stvari, njegov učinak uzrokuje eliminaciju molekule, koja stvara strukturu s dvostrukom vezom ili pojavu novog prstena. Konkretno, enzim poligalakturonska kiselina liza (pektatna liza), koji razgrađuje pektin i stvara pojedinačne jedinice galakturonske kiseline, ramnoze i dekstrina. Nadalje, prisutan je u nekim fitopatogenim gljivama i bakterijama.

Lyase funkcije

Lijazi su zanimljiva skupina enzima, koji imaju mnogo uloga u životu našeg planeta. Dakle, oni su protagonisti važnih procesa za život organizama.

Odnosno, nedostatak ovih proteina inducira smrt bića. Ukratko, znanje o ovim proteinima je zabavno i šokantno. S druge strane, ona uči složenost procesa koji nas okružuju.

Osim toga, njihove se funkcije razlikuju ovisno o vrsti liza. Shodno tome, postoji širok izbor enzima s aktivnostima liza. Na takav način da su sposobni vršiti rez u vezama visoko varijabilnih molekula.

S druge strane, pogledajmo nekoliko primjera ovih proteina i funkcija koje oni obavljaju:

Fosfolipaza C

Ovom organizmu omogućuje sposobnost izmjene probavnog sustava nekih insekata. Posljedično, pogoduje njegovom brzom razmnožavanju u tijelu životinje.

Karbonska anhidraza

Pretvara ugljični dioksid u bikarbonat i protone. U prisutnosti vode, to je povezano s održavanjem acidobazne ravnoteže u krvi i tkivima, kao i brzim uklanjanjem ugljičnog dioksida iz njih.

Međutim, ovaj enzim u biljkama povećava koncentraciju ugljičnog dioksida u kloroplastu, što povećava karboksilaciju enzima rubisco.

Reakcija katalizirana ugljičnom anhidrazom. Autor GarcíaGerry, iz Wikimedia Commons.

enolaza

Pretvara 2-fosfoglicerat u fosfoenolpiruvat u glikolizi. Uz to, može izvršiti i obrnutu reakciju u glukoneogenezi. Očito, ona nastoji sintetizirati glukozu kada postoji nedostatak ovog šećera u stanicama.

Pored ovih klasičnih funkcija, enolaza je prisutna u aksonima živčanih stanica. Također je marker oštećenja neurona i drugih oštećenja živčanog sustava.

karboksilaze

Kao rezultat svog djelovanja, uklanja karboksilne skupine iz piruične kiseline. Slijedom toga pretvara ga u etanol i ugljični dioksid.

U kvascu uništava CO2 u stanicama i stvara etanol. Ovaj spoj djeluje kao antibiotik.

Fosfolipaza C

Smještena je u membranama tripanosoma i velikom broju bakterija. To stvara rez GPI proteina prisutnih u ovim membranama. Zapravo, otkriven je u Trypanosoma brucei.

PEPCK

Sudjeluje u glukoneogenezi, pretvara oksaloacetat u fosfoenolpiruvat i ugljični dioksid. S druge strane, u životinjama omogućuje stanicama jetre ili bubrega da stvaraju glukozu iz drugih metabolita.

Aldolasse

Djeluje u glikolizi; smanjuje fruktozu-1,6-BF na dvije trioze, DHAP i gliceraldehid 3-fosfat. Stoga ovaj enzim smješten u citosolu većine organizama igra važnu ulogu u vađenju energije iz šećera.

S druge strane, procjena aldolaze u krvi (ili seruma) je alat koji omogućava utvrđivanje oštećenih struktura u organima poput jetre, mišića, bubrega ili srca.

Alkilmerkurijska liza

Djeluje na supstrat alkil-žive i vodikove ione kako bi stvorio alkane i žive ione.

Njegova temeljna biološka uloga je sudjelovanje u mehanizmima za uklanjanje toksičnih tvari, jer pretvara organske spojeve žive u tvari koje nisu štetne.

Oksalomalat liza

Konkretno, pretvara 3-oksolat u dva proizvoda: oksoacetat i glioksilat.

Djeluje u Krebsovom ciklusu, tako da gljivice, protetičari i biljke tvore šećere iz acetata uzetih iz medija.

Vrste liza

Unutar skupine lizaza postoji nekoliko podrazreda:

Ugljiko-ugljik liza

Ti enzimi prekidaju veze ugljik-ugljik. Razvrstavaju se u sljedeće vrste:

• Karboksi-lizaze: dodaju ili uklanjaju COOH. Osobito uklanjaju skupine aminokiselina, tipa alfa-keto-kiselina i beta-keto-kiselina.
• CHO-veze: kondenzira aldolne skupine u obrnutom smjeru.
• Lijaze okso kiseline: izrezati kiseli 3-ROH ili reverzne reakcije.

Liasas c arbono-o xigen

Ovi enzimi prekidaju veze CO. Oni su između njih:

1) Hidrolije koje uklanjaju vodu. Kao što su oni, među ostalim bjelančevinama, karbonatna ili citratna dehidratata, fumarat hidratata.

2) Lijaze, koje uklanjaju alkohol iz šećera. Pronađeni su heparinska liza, pektatna liza, glukuronanska liza, kao i mnogi drugi enzimi (Albersheim 1962, Courtois 1997).

3) Lezije koje vrše svoje djelovanje na fosfatne podloge i uklanjaju fosfat.

Lizaze ugljiko-dušika

Očito se radi o enzimima koji prekidaju ugljiko-dušične veze. Podijeljeni su u:

1) Amonijeve lize koje razbijaju ugljiko-dušične veze i tvore NH3. Čije je djelovanje na aspartat, treonin ili histidin.

2) Uz to, postoje lizaze koje režu CN veze u amidima ili amidinima. Na primjer, adenilosukcinatni liza.

3) Amino-lizaze, režu ugljiko-dušične veze u aminskim skupinama. Na takav način da se stroga sidin sintaza, deacetil ipekozid sintaza nalazi u ovoj skupini enzima.

Ugljiko-sumporne lizaze

Oni su enzimi koji prekidaju veze ugljika i sumpora. Na primjer, cisteinska liza, laktoilglutation-liza ili metionin γ-liaza.

Ugljikologenidne lizaze

Prvo, taj je podrazred izvorno uspostavljen na osnovi enzima za uklanjanje klorovodične kiseline (HCl) iz 1,1,1-trikloro-2,2-bis-etana (DDT).

Fosfor-kisikove lizaze

Fosfolipaza C je u ovoj kategoriji liza.

Ugljiko-fosforne lizaze

Konkretno, oni djeluju na veze ugljik-fosfor.

Reference

1. Mahdi, JG, Kelly, DR, 2001. Lyases. U: Rehm, H.-J., Reed, G. (ur.), Set biotehnologije. Wiley - VCH Verlag GmbH, Weinheim, Njemačka, str. 41-171.
2. Palomeque P., Martínez M., Valdivia E. i Maqueda M. (1985). Preliminarne studije entomotoksičnog učinka Bacillus laterosporus na ličinke Ocnogyna baetica u Jaénu. Servis bikova Kuge, 11: 147-154.
3. Lafrance-Vanasse, J.; Lefebvre, M.; Di Lello, P.; Sygusch, J.; Omichinski, JG (2008). Kristalne strukture merkoge organske lijaze u svojim slobodnim oblicima i žive povezane uvid u mehanizam razgradnje metil žive. JBC, 284 (2): 938-944.
4. Kondrashov, Fyodor A; Koonin, Eugene V; Morgunov, Igor G; Finogenova, Tatiana V; Kondrashova, Marie N. (2006). Evolucija enzima glikoksilatnog ciklusa u Metazoi: dokaz višestrukih događaja horizontalnog prijenosa i stvaranje pseudogena. Biology Direct, 1:31.
5. Albersheim, P. i Killias, U. (1962). Ispitivanja koja se odnose na pročišćavanje i svojstva pektin transeliminaze. Arch. Biochem. AndBiophys. 97: 107-115.
6. Courtois B, Courtois J (1997). Identifikacija glukuronanske lize iz mutirajućeg soja Rhizobium meliloti. Int J. J. Biol. Macromol. 21 (1–2): 3-9.