transferase adalah enzim-enzim yang mentransfer gugus fungsi dari substrat bertindak sebagai donor akting lain sebagai sebuah penerima. Sebagian besar proses metabolisme yang penting bagi kehidupan melibatkan enzim transferase.
Pengamatan pertama dari reaksi yang dikatalisis oleh enzim ini didokumentasikan pada tahun 1953 oleh Dr. RK Morton, yang mengamati transfer gugus fosfat dari basa fosfatase ke -galaktosidase yang bertindak sebagai reseptor untuk gugus fosfat.
Glycine N-methyltransferase (Sumber: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Bioinformatics Institute [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Tata nama enzim transferase umumnya dilakukan menurut sifat molekul yang menerima gugus fungsi dalam reaksi, misalnya: DNA- methyltransferase, Glutathione-transferase, 1,4-α-glucan 6-α-glucosyltransferase, antara lain lainnya.
Transferase adalah enzim dengan kepentingan bioteknologi, terutama dalam industri makanan dan obat-obatan. Gen mereka dapat dimodifikasi untuk melakukan aktivitas spesifik dalam organisme, sehingga berkontribusi langsung pada kesehatan konsumen, di luar manfaat nutrisi.
Obat prebiotik untuk flora usus kaya akan transferase, karena ini berpartisipasi dalam pembentukan karbohidrat yang mendukung pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme yang menguntungkan di usus.
Kekurangan, kerusakan struktural, dan gangguan dalam proses yang dikatalisis oleh transferase menyebabkan akumulasi produk di dalam sel, itulah sebabnya banyak penyakit dan patologi yang berbeda dikaitkan dengan enzim tersebut.
Kerusakan transferase menyebabkan penyakit seperti galaktosemia, Alzheimer, penyakit Huntington, antara lain.
Indeks artikel
Proses biologis di mana mereka berpartisipasi
Di antara sejumlah besar proses metabolisme di mana transferase berpartisipasi adalah biosintesis glikosida dan metabolisme gula secara umum.
Enzim glukotransferase bertanggung jawab untuk konjugasi antigen A dan B pada permukaan sel darah merah. Variasi dalam pengikatan antigen ini disebabkan oleh polimorfisme asam amino Pro234Ser dari struktur asli B-transferase.
Glutathione-S-transferase di hati berpartisipasi dalam detoksifikasi sel hati, membantu melindunginya dari spesies oksigen reaktif (ROS), radikal bebas, dan hidrogen peroksida yang terakumulasi dalam sitoplasma sel dan sangat beracun.
Glutathione-S-Transferase (Sumber: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Bioinformatics Institute [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Aspartat carbamoyl transferase mengkatalisis biosintesis pirimidin dalam metabolisme nukleotida, komponen dasar asam nukleat dan molekul berenergi tinggi yang digunakan dalam berbagai proses seluler (seperti ATP dan GTP, misalnya).
Transferase berpartisipasi langsung dalam pengaturan banyak proses biologis dengan membungkam oleh mekanisme epigenetik urutan DNA yang mengkodekan informasi yang diperlukan untuk sintesis unsur seluler.
Histone acetyltransferases acetyllate melestarikan residu lisin pada histones dengan mentransfer gugus asetil dari molekul asetil-KoA. Asetilasi ini merangsang aktivasi transkripsi yang terkait dengan pelepasan atau relaksasi eukromatin.
Phosphotransferases mengkatalisis transfer gugus fosfat di mungkin semua konteks metabolisme seluler. Ini memiliki peran penting dalam fosforilasi karbohidrat.
Aminotransferase mengkatalisis transfer reversibel gugus amino dari asam amino ke asam oksalat, salah satu dari banyak transformasi asam amino yang dimediasi oleh enzim yang bergantung pada vitamin B6.
Fitur
Transferase mengkatalisis pergerakan kelompok kimia dengan melakukan reaksi yang ditunjukkan di bawah ini. Dalam persamaan berikut huruf “X” mewakili molekul donor dari gugus fungsi “Y” dan “Z” bertindak sebagai akseptor.
XY + Z = X + YZ
Ini adalah enzim dengan unsur elektronegatif dan nukleofilik yang kuat dalam komposisinya; Unsur-unsur ini bertanggung jawab atas kapasitas transfer enzim.
Gugus yang dimobilisasi oleh transferase umumnya antara lain adalah residu aldehid dan keton, asil, glukosil, alkil, gugus kaya nitrogen dan nitrogen, gugus fosfor, gugus yang mengandung belerang, dan lain-lain.
Tata nama
Klasifikasi transferase mengikuti aturan umum untuk klasifikasi enzim yang diusulkan oleh Komisi Enzim pada tahun 1961. Menurut komite, setiap enzim menerima kode numerik untuk klasifikasinya.
Posisi angka-angka dalam kode menunjukkan setiap divisi atau kategori dalam klasifikasi dan angka-angka ini didahului dengan huruf “EC”.
Dalam klasifikasi transferase, angka pertama mewakili kelas enzim, angka kedua melambangkan jenis kelompok yang mereka transfer, dan angka ketiga mengacu pada substrat tempat mereka bekerja.
Nomenklatur kelas transferase adalah EC.2 . Ini memiliki sepuluh subclass, jadi ada enzim dengan kode dari EC.2.1 hingga EC.2.10 . Setiap denotasi subkelas dibuat terutama sesuai dengan jenis kelompok yang mentransfer enzim.
Subkelas
Sepuluh kelas enzim dalam keluarga transferase adalah:
EC.2.1 Gugus transfer atom karbon
Mereka mentransfer kelompok yang mencakup satu karbon. Methyltransferase, misalnya, mentransfer gugus metil (CH3) ke basa nitrogen DNA. Enzim dari kelompok ini secara langsung mengatur translasi gen.
EC.2.2 Transfer gugus aldehida atau keton
Mereka memobilisasi gugus aldehida dan gugus keton yang memiliki sakarida sebagai gugus reseptor. Carbamyltransferase merupakan mekanisme regulasi dan sintesis pirimidin.
EC.2.3 Asiltransferase
Enzim ini mentransfer gugus asil ke turunan asam amino. Peptidyltransferase melakukan pembentukan esensial ikatan peptida antara asam amino yang berdekatan selama proses translasi.
EC.2.4 Glikosiltransferase
Mereka mengkatalisis pembentukan ikatan glikosidik menggunakan gugus gula fosfat sebagai gugus donor. Semua makhluk hidup menyajikan urutan DNA untuk glikosiltransferase, karena mereka berpartisipasi dalam sintesis glikolipid dan glikoprotein.
EC.2.5 Mentransfer gugus alkil atau aril, selain dari gugus metil
Mereka memobilisasi gugus alkil atau aril (selain CH3) seperti gugus dimetil, misalnya. Diantaranya adalah glutathione transferase, yang telah disebutkan sebelumnya.
EC.2.6 Mentransfer kelompok nitrogen
Enzim dari kelas ini mentransfer gugus nitrogen seperti -NH2 dan -NH. Enzim ini termasuk aminotransferase dan transaminase.
EC.2.7 Gugus transfer yang mengandung gugus fosfat
Mereka mengkatalisis fosforilasi substrat. Umumnya substrat dari fosforilasi ini adalah gula dan enzim lainnya. Phosphotransferases mengangkut gula ke dalam sel, secara bersamaan memfosforilasi mereka.
EC.2.8 Kelompok transfer yang mengandung belerang
Mereka dicirikan dengan mengkatalisasi transfer gugus yang mengandung belerang dalam strukturnya. Koenzim A transferase milik sub-kelas ini.
EC.2.9 Kelompok transfer yang mengandung selenium
Mereka umumnya dikenal sebagai seleniotransferases. Ini memobilisasi kelompok L-seril untuk mentransfer RNA.
EC.2.10 Kelompok transfer yang mengandung molibdenum atau tungsten
Transferase dari gugus ini memobilisasi gugus yang mengandung molibdenum atau tungsten ke molekul yang memiliki gugus sulfida sebagai akseptor.
Referensi
- Alfaro, JA, Zheng, RB, Persson, M., Letts, JA, Polakowski, R., Bai, Y.,… & Evans, SV (2008). ABO (H) golongan darah A dan B glikosiltransferase mengenali substrat melalui perubahan konformasi tertentu. Jurnal Kimia Biologi , 283 (15), 10097-10108.
- Aranda Moratalla, J. (2015). Studi komputasi DNA-Methyltransferases. Analisis mekanisme epigenetik metilasi DNA (Thesis-Doctoral, University of Valencia-Spanyol).
- Armstrong, RN (1997). Struktur, mekanisme katalitik, dan evolusi transferase glutathione. Penelitian kimia dalam toksikologi, 10 (1), 2-18.
- Aznar Cano, E. (2014). Studi fag ”Helicobacter pylori” dengan metode fenotipik dan genotipik (Disertasi Doktor, Complutense University of Madrid)
- Boyce, S., & Tipton, KF (2001). Klasifikasi dan tata nama enzim. eLS .
- Bresnick, E., & Mosse, H. (1966). Aspartat carbamoyltransferase dari hati tikus. Jurnal Biokimia , 101 (1), 63.
- Gagnon, SM, Legg, MS, Polakowski, R., Letts, JA, Persson, M., Lin, S.,… & Borisova, SN (2018). Residu yang dilestarikan Arg188 dan Asp302 sangat penting untuk organisasi situs aktif dan katalisis pada ABO (H) golongan darah manusia A dan B glikosiltransferase. Glikobiologi, 28 (8), 624-636
- Grimes, WJ (1970). Transferase asam sialat dan kadar asam sialat dalam sel normal dan sel yang ditransformasi. Biokimia, 9 (26), 5083-5092.
- Grimes, WJ (1970). Transferase asam sialat dan kadar asam sialat dalam sel normal dan sel yang ditransformasi. Biokimia , 9 (26), 5083-5092.
- Hayes, JD, Flanagan, JU, & Jowsey, IR (2005). Glutathione transferase. annu. Pdt. Pharmacol. racun. , 45 , 51-88.
- Hersh, LB, & Jencks, WP (1967). Koenzim A Kinetika transferase dan reaksi pertukaran. Jurnal Kimia Biologi , 242 (15), 3468-3480
- Jencks, WP (1973). 11 Koenzim A Transferase. Dalam Enzim (Vol. 9, hlm. 483-496). Pers Akademik .
- Lairson, LL, Henrissat, B., Davies, GJ, & Withers, SG (2008). Glycosyltransferases: struktur, fungsi, dan mekanisme. Tinjauan tahunan biokimia , 77
- Lairson, LL, Henrissat, B., Davies, GJ, & Withers, SG (2008). Glycosyltransferases: struktur, fungsi, dan mekanisme. Tinjauan tahunan biokimia , 77.
- Lambalot, RH, Gehring, AM, Flugel, RS, Zuber, P., LaCelle, M., Marahiel, MA, … & Walsh, CT (1996). Sebuah superfamili enzim baru transferase phosphopantetheinyl. Kimia & biologi , 3 (11), 923-936
- Mallard, C., Tolcos, M., Leditschke, J., Campbell, P., & Rees, S. (1999). Pengurangan imunoreaktivitas kolin asetiltransferase tetapi tidak imunoreaktivitas reseptor muskarinik-m2 di batang otak bayi SIDS. Jurnal neuropatologi dan neurologi eksperimental, 58 (3), 255-264
- Mannervik, B. (1985). Isoenzim glutathione transferase. Kemajuan dalam enzimologi dan bidang terkait biologi molekuler , 57 , 357-417
- MEHTA, PK, HALE, TI, & CHRISTEN, P. (1993). Aminotransferases: demonstrasi homologi dan pembagian ke dalam subkelompok evolusioner. Jurnal Biokimia Eropa , 214 (2), 549-561
- Monro, RE, Staehelin, T., Celma, ML, & Vazquez, D. (1969, Januari). Aktivitas peptidil transferase ribosom. Dalam simposium Cold Spring Harbor tentang biologi kuantitatif (Vol. 34, hlm. 357-368). Pers Laboratorium Cold Spring Harbor.
- Montes, CP (2014). Enzim dalam makanan? Biokimia yang dapat dimakan. Majalah Universitas UNAM , 15 , 12.
- Morton, RK (1953). Aktivitas transferase enzim hidrolitik. Alam , 172 (4367), 65.
- Negishi, M., Pedersen, LG, Petrotchenko, E., Shevtsov, S., Gorokhov, A., Kakuta, Y., & Pedersen, LC (2001). Struktur dan fungsi sulfotransferase. Arsip biokimia dan biofisika , 390 (2), 149-157
- Komite Nomenklatur Persatuan Internasional Biokimia dan Biologi Molekuler (NC-IUBMB). (2019). Diperoleh dari qmul.ac.uk
- Rej, R. (1989). Aminotransferase pada penyakit. Klinik di laboratorium kedokteran , 9 (4), 667-687.
- Xu, D., Lagu, D., Pedersen, LC, & Liu, J. (2007). Studi mutasi heparan sulfat 2-O-sulfotransferase dan kondroitin sulfat 2-O-sulfotransferase. Jurnal Kimia Biologi , 282 (11), 8356-8367
