LIASAS: FUNKSJONER OG TYPER - BIOLOGI - 2026

Lyaser er enzymer som er involvert i å kutte eller tilsette grupper i en kjemisk forbindelse. Prinsippet for denne reaksjonen er basert på kutting av CC-, CO- eller CN-obligasjoner. Følgelig dannes nye dobbeltbindinger eller ringstrukturer (Mahdi og Kelly, 2001).

På den annen side deltar lyaser i cellulære prosesser som sitronsyresyklusen og i organisk syntese, for eksempel produksjon av cyanohydriner.

Tredimensjonal struktur av polygalacturonsyre lyase (pektat lyase). Av Jawahar Swaminathan og MSD-ansatte ved European Institute of Bioinformatics, fra Wikimedia Commons.

Disse proteinene er forskjellige fra andre enzymer ved at de har visse spesielle detaljer. I en forstand av reaksjonen virker de på to underlag, mens de i motsatt retning bare påvirker ett underlag.

Faktisk forårsaker dens virkning eliminering av et molekyl, som produserer en struktur med dobbeltbinding eller utseendet til en ny ring. Spesielt er enzymet polygalacturonic acid lyase (pektat lyase), som bryter ned pektin og gir opphav til enkeltstående enheter galakturonsyre, rhamnose og dekstrin. Videre er den til stede i noen fytopatogene sopp og bakterier.

Lyase-funksjoner

Lyaser er en interessant gruppe enzymer, som har mange roller i livet til planeten vår. Dermed er de hovedpersoner i viktige prosesser for organismenes liv.

Det vil si at mangelen på disse proteinene induserer døden av vesener. Kort sagt, kunnskapen om disse proteinene er morsom og sjokkerende. På den annen side lærer det kompleksiteten i prosessene som omgir oss.

I tillegg varierer funksjonene deres avhengig av type lyase. Følgelig er det et bredt utvalg av enzymer med lyaseaktivitet. På en slik måte at de er i stand til å gjøre kutt i bindingene til svært varierende molekyler.

La oss derimot se noen eksempler på disse proteinene og funksjonene de utfører:

Fosfolipase C

Det gir denne organismen muligheten til å endre fordøyelsessystemet til noen insekter. Følgelig favoriserer den sin raske multiplikasjon i hele dyrets kropp.

Kullsyreanhydrase

Konverterer karbondioksid til bikarbonat og protoner. I nærvær av vann er det relatert til opprettholdelse av syre-basebalansen i blodet og vevene, samt hurtig eliminering av karbondioksid fra disse.

Imidlertid øker dette enzymet i planter konsentrasjonen av karbondioksid i kloroplasten, noe som øker karboksyleringen av enzymet rubisco.

Reaksjon katalysert av karboanhydrase. Av GarcíaGerry, fra Wikimedia Commons.

enolase

Konverterer 2-fosfoglyserat til fosfoenolpyruvat i glykolyse. I tillegg kan den utføre den omvendte reaksjonen i glukoneogenese. Det er klart det søker å syntetisere glukose når det er underskudd av dette sukkeret i cellene.

I tillegg til disse klassiske funksjonene, er enolase tilstede i nervecellens aksoner. Det er også en markør for nevronskader og andre skader på nervesystemet.

karboksylase

Som et resultat av virkningen, fjerner den karboksylgruppene fra pyruvinsyre. Følgelig konverterer den til etanol og karbondioksid.

I gjær ødelegger den CO2 i cellene og produserer etanol. Denne forbindelsen fungerer som et antibiotikum.

Fosfolipase C

Det ligger i membranene til trypanosomer og et stort utvalg av bakterier. Det genererer kuttet av GPI-proteiner som er tilstede i disse membranene. Faktisk er det blitt påvist i Trypanosoma brucei.

PEPCK

Det er involvert i glukoneogenese, konverterer oksaloacetat til fosfoenolpyruvat og karbondioksid. På dyr derimot, lar det lever- eller nyreceller danne glukose fra andre metabolitter.

Aldolasse

Den utøver sin handling i glykolyse; kutter fruktose-1,6-BF i to trioer, DHAP og glyceraldehyd 3-fosfat. Derfor spiller dette enzymet som ligger i cytosolen til de fleste organismer en viktig rolle i utvinning av energi fra sukker.

På den annen side er evalueringen av blod (eller serum) aldolase et verktøy som gjør det mulig å bestemme de skadede strukturene i organer som lever, muskel, nyre eller hjerte.

Alkylmerksølv lyase

Den utøver sin virkning på et substrat av alkyl-kvikksølv og hydrogenioner for å produsere en alkan og kvikksølvioner.

Den grunnleggende biologiske rollen er å delta i giftige eliminasjonsmekanismer, fordi det omdanner organiske kvikksølvforbindelser til midler som ikke er skadelige.

Oksalomalat lyase

Spesielt transformerer det 3-oksomalat til to produkter: oksoacetat og glyoksylat.

Det fungerer i Krebs-syklusen, slik at sopp, protister og planter danner sukker fra acetater hentet fra mediet.

Typer lyaser

Innenfor gruppen av lyaser er det flere underklasser:

Karbon-karbon lyaser

Disse enzymene kutter karbon-karbonbindinger. De er klassifisert i følgende typer:

• Karboksylaser: som tilfører eller fjerner COOH. Spesielt fjerner de grupper av aminosyrer, av typen alfa-ketosyrer og beta-ketosyrer.
• CHO-liases: kondenserer aldolgrupper i motsatt retning.
• Oxo acid lyases: kutt syre 3-ROH eller reversreaksjoner.

Liasas c arbono-o xigen

Disse enzymene bryter CO-bindinger. De er mellom dem:

1) Hydroliaser, som fjerner vann. Som de er, blant annet karbonat eller citratdehydratase, fumarathydratase.

2) Liases, som fjerner alkohol fra sukker. Heparin lyase, porter lyase, glukuronan lyase, så vel som mange andre enzymer finnes (Albersheim 1962, Courtois 1997).

3) Liases som virker på fosfatunderlag og fjerner fosfat.

Karbon-nitrogen lyaser

Det er klart det er enzymer som kutter karbon-nitrogenbindinger. De er delt inn i:

1) Ammoniumlyaser, som bryter karbon-nitrogenbindinger og danner NH3. Hvis handling er på aspartat, treonin eller histidin.

2) I tillegg er det lyaser som kutter CN-bindinger i amider eller amidiner. For eksempel adenylosuccinatlyase.

3) Aminolyser, kutter karbon-nitrogenbindinger i amingrupper. På en slik måte at streng sidinesyntase, deacetyl ipekosidsyntase, er i denne gruppen av enzymer.

Karbon-svovel lyaser

De er enzymer som kutter karbon-svovelbindinger. For eksempel cysteinlyase, laktoylglutathionlyase eller metioniny-lyase.

Karbon-halogenid lyaser

Først ble denne underklassen opprinnelig etablert på basis av enzymet for fjerning av saltsyre (HCl) fra 1,1,1-triklor-2,2-bis-etan (DDT).

Fosfor-oksygen lyaser

Fosfolipase C er i denne kategorien av lyaser.

Karbon-fosfor lyaser

Spesielt utøver de handlingen på karbon-fosforbindinger.

referanser

1. Mahdi, JG, Kelly, DR, 2001. Lyases. I: Rehm, H.-J., Reed, G. (Eds.), Biotechnology Set. Wiley - VCH Verlag GmbH, Weinheim, Tyskland, pp. 41-171.
2. Palomeque P., Martínez M., Valdivia E. og Maqueda M. (1985). Foreløpige studier av den entomotoksiske effekten av Bacillus laterosporus mot Ocnogyna baetica-larver i Jaén. Bull Serv. Plager, 11: 147-154.
3. Lafrance-Vanasse, J.; Lefebvre, M .; Di Lello, P .; Sygusch, J .; Omichinski, JG (2008). Krystallstrukturer av organomercurial Lyase MerB i dens frie og kvikksølvbundne former danner innsikt i mekanismen for nedbrytning av metylkvikksølv. JBC, 284 (2): 938-944.
4. Kondrashov, Fyodor A; Koonin, Eugene V; Morgunov, Igor G; Finogenova, Tatiana V; Kondrashova, Marie N. (2006). Evolusjon av glyoksilatsyklusenzymer i Metazoa: bevis på flere horisontale overføringshendelser og pseudogendannelse. Biology Direct, 1:31.
5. Albersheim, P. og Killias, U. (1962). Studier relatert til rensing og egenskaper av pektin transeliminase. Arch. Biochem. Biophys. 97: 107-115.
6. Courtois B, Courtois J (1997). Identifikasjon av glukuronan lyase fra en mutant stamme av Rhizobium meliloti. Int. J. Biol. Macromol. 21 (1-2): 3-9.