cofactorii enzimatici anorganici - wordpress.com · 2020. 4. 21. · human epidermal growth factor...

43
Factori care guvernează activitatea catalitică Cofactorii enzimatici anorganici www.sharinginhealth.ca Glicogen fosforilaza clivarea glicogenului mușchii scheletici Kinaza fosforilazelor Activarea fosforilazei activare kinazei / ioni de Ca2+ guweb2.gonzaga.edu

Upload: others

Post on 10-Mar-2021

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

www.sharinginhealth.ca

Glicogen fosforilaza clivarea glicogenului

mușchii scheletici

Kinaza fosforilazelorActivarea fosforilazei

activare kinazei / ioni de Ca2+

guweb2.gonzaga.edu

Page 2: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Human epidermal growth factor receptor (Her 2)

-tirozin kinaza-

Receptor activat în 20-30% cancerele de sân

Aranda, Int. J. Mol. Sci. 2017, 18(12), 2543

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Mazzucchelli S, et al.,

World J Pharmacol 2014; 3(4): 72-85

Page 3: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Situs activ al endonucleazeiFEMS Microbiology Review

2001; 25:5, 583-613

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Endonucleazeleclivarea acizilor nucleici

mușchii scheletici

replicare

recombinare

reparare ADN

Benedik, M.and Strych, U. (1998), Serratia marcescens and its extracellular nuclease

FEMS microbiology letters, 165, 1-13

Page 4: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Kazmierczak, J. et al., 2013Current Organic Chemistry 17(16):1738

Randriamboavonjy, V. Flemming, I., Vascular Pharmacology

56(5–6), 2012, 210

Page 5: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

personalpages.manchester.ac.uk

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Carboxipeptidazeleclivarea proteinelor

H2N-A1-A2... An-1-An-COOH

Pejler, G., EurRes., 2019, 54

Situs activ al termolizinei, carboxipeptidazelor A și BCrichton, R. R. in Biological Inorganic Chemistry (Second Edition), 2012

Page 6: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Situs activ al TBP aldolazeiGavin J. Williams et al.

PNAS 2003;100:6:3143-3148

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

AldolazeleMetabolismul zaharurilor

Tagatoz aldolazaBolt, A., et al., ABB, 474(2), 2008, 318

Page 7: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Enzime Zn mononucleare

Crichton, R. in Biological Inorganic Chemistry (Third Edition), 2019

Cocatalytic zinc motifs in enzyme catalysis

Vallee, B.L., Auld, D.S, PNAS, 90(7):2715, 1993

Page 8: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Legarea Mg2+ se face la substrat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

https://www.letstalkacademy.com

Page 9: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Sheng, Y. et al. (2012), PNAS, 109 (36) 14314

Mn-SOD

Azadmanesh, J., Borhstahl, G.E.,Antioxidants 2018, 7(2), 25

Mutatii ale SOD - cauzeazăcancer de plămâni,

colon, limfatic boli neurodegenerative

Parkinson scleroza lateralăamiotrofică

Page 10: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Carter, E. L. et al. (2009), Interplay of metal ions and urease

Metallomics, 1, 207-221

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Ureaza - ioni NiAmin oxidaza - ioni Cu2+

Wilmot, C. M. et al., in Methods in Enzymology, 2002

Page 11: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Hille, R. (2002), Molybdenum and tungsten in biology

TiBS, 27(7), 360-367

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Enzime - ioni Mo

Noma, K. et al (2017), International Heart Journal 58(4)

Page 12: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Pauff, J.M. et al., JBC, 284(13):8760-7, 2019

Cofactor piranopterinicRomão, M.J., Dalton Transaction, 21, 2009

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici anorganici

Enzime - ioni Mo

Page 13: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

FAD DAAO Lipoamid dehidrogenaza

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 14: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Din punct de vedere structural coenzimele - 4 clase:

• coenzime de natură alifatică;

• coenzime de natură aromatică;

• coenzime cu structura nucleozidică;

• coenzime cu structura nucleotidică.

Coenzime de natură alifatică: GSH, acidul lipoic, acidul ascorbic

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Glutationul (GSH)https://youarethehealer.org/

Page 15: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Coenzime de natură alifatică: GSH

glutation-homocistin-transdehidrogenaza

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

McBean, G.J., Antioxidants 2017, 6(3), 62

Page 16: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Acidul lipoic - reacții transacilareamit1b.wordpress.com

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

https://www.abcam.com/

Page 17: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Coenzime de natură alifatică: acidul ascorbic

Biosinteze dependente de vitamina C

Sinteza carnitinei

Hidroxilarea prolinei (colagen)

http://www.chemistryviews.org/details/ezine

Sinteza Tyr din Phe

Sinteza noradrenalinei din dopamina

Sinteza serotoninei din triptofan

Amidarea peptidelor

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 18: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

https://edhsredu.wordpress.com/

News-Medical.Net

Coenzime de natură alifatică: acidul ascorbic

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 19: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

http://chem.libretexts.org/

Substratul Produsul Enzima

Acetil-CoA Malonil-CoA Acetil-CoA carboxilaza

Piruvat Oxaloacetat Piruvat carboxilaza

Propionil-CoA Metilmalonil-CoA Propionil-CoA carboxilaza

Malonil-CoA Propil-CoA Malonil-CoA-carboxitransferaza

Izovaleril-CoA β-metil-crotonil-CoA β-metil-crotonil-CoA carboxilaza

Coenzime de natură heterociclică: biotina

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 20: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Coenzime de natură heterociclică: biotina

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Hans-Walter Heldt, Birgit Piechulla, in Plant Biochemistry (Fourth Edition), 2011

https://www.slideserve.com/

Page 21: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Piridoxal-fosfatul şi piridoxamino-fosfatul - cofactori ai enzimelor ce catalizează transferul grupărilor aminice:

2. TransaminazeleReactia glutamatului cu piruvatul - formarea alanineiReactia glutamatului cu oxaloacetatul - formarea aspartatului.

1. Decarboxilazele aminoacizilor

3. Racemazele - catalizează formarea DL-alaninei din D-sau L-alanină.

4. Dezaminazele (pentru serină şi treonină).

Piridoxal-fosfatul este transportat cu ajutorul albuminei serice

Coenzime de natură heterociclică

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 22: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

TGO: forma citozolica

forma mitocondriala

Aspartat-aminotransferaza (TGO)

Legarea PLP la situsul activ al transaminazelor

Coenzime de natură heterociclică: piridoxal fosfat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 23: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

https://fet-ev.eu/mediatoren-histamin/

https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0001559

Coenzime de natură heterociclică: piridoxal fosfat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 24: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Deng, Nucleic Acids Research 28(17):3379-3385, 2000

Coenzime de natură heterociclică: piridoxal fosfat

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 25: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Metilarea uracilului

http://watcut.uwaterloo.ca/

5-fluoro-uracilul inhibă activitateatiamidilat sintetazei

Coenzime de natură heterociclică THF

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 26: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Kinaze – reacții de transfosforilare

http://www.wikiwand.com/en/Nucleoside-diphosphate_kinase

Coenzime derivate de la nucleozide nucleozid-fosfații

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 27: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Rol metabolic coenzime

NAD+

NADP+

NAD+ Reactii de scindare

NADP+ Reactii de biosinteza

Coenzime piridin-nucleozidice

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Page 28: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

LocalizareNAD+ - intramitocondrial

NADP+ - citozol

http://www.maac10.com/science/

Michan, S. and Sinclair, D.Biochem. J. 2007;404:1-13

Coenzime piridin-nucleozidice

Factori care guvernează activitatea catalitică

Cofactorii enzimatici organici

Imai, S.I and Guarente, L.,npj Aging and Mechanisms of Disease

2, Art no: 16017 (2016)

Page 29: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

https://bitesizebio.com/6478/

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

1U - cantitatea de enzimă - 1 micromol de substrat / minut

1Kat - cantitatea de enzimă -1 mol de substrat / secundă

c =A

l ·

legea Lambert-Beer

Metode spectrofotometrice

Page 30: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Activitatea enzimatica =modificari

timp=

c

min=

A

min · l ·

Act. enzimatica din ser - U/L

Act. enzimatica - µmol min-1 L-1

X 1000

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode spectrofotometrice

Activitatea pe mL ser Volumul total din cuva

Volumul de enzima=

A

min · l · ·

Activitatea pe mL ser

Page 31: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Colorimetric

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode spectrofotometrice

Zhang, J. et al., Nanoscale 9(40),2017

Determinare a activității fosfatazei alcaline

Labpedia.net

Page 32: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Detecție UV

creatin kinaza

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode spectrofotometrice

Page 33: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode Fluorimetrice

Beta-galactozidaza

Page 34: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

http://namrataheda.blogspot.ro/2013/07/ Măsurarea activității enzimatice a lipazei din S.aureus

Rollof, J. et al., Acta path. Microbiol.

Immunol. Scand., Sect.B, 92, 155-158, 1984

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice

Page 35: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Măsurarea activității celulazei din Acetivibrio cellulolyticusMacKenzie, J. et al., Appl. Env.

Microb., 50(2), 243-248, 1985

Fara ioni

Ca2+

Hg2+ SEM a celulelor de Acetivibrio cellulolyticus Xu, Qi. et al., J. Bacteriol, 5782, Sept. 2004,

Strcutura architecturala cellulozomului din

Acetivibrio cellulolyticus

Hamberg Yet al. 2014,. PeerJ 2:e636

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice

Page 36: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Formazin (standarde de turbiditate)https://www.globalspec.com/

Obținerea formazinei https://chemistry.stackexchange.com

hach.com

1926 turb. albumina din urina

1 FTU – 1,25 mg/L+ 12,5 mg/L HMT

HMT – hexametilentertamina

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice - standarde

Page 37: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Reducerea Insulinei de către PDISmith et al., J. Mol. Screen, 9(7), 614-620

Concentrația PDI variabiliă

Optimizarea concentrației Insulinei pentru metoda turbidimetrică

Smith et al., J. Mol. Screen, 9(7), 614-620Concentrația PDI variabiliă

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode turbidimetrice

Page 38: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

https://www.pinterest.co.uk/Măsurarea activității celulazei din

Trichoderma reeseiMummi, M., J. et al., Anal. Biochem.,

116, 133-136, 1981

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode nefelometrice

Page 39: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

trends.directindustry.com/ Măsurarea activității enzimelor pancreatice II. Lipase

Zinterhofer., L. et al., Clin. Chim.

Acta, 44, 173-178, 1987

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode nefelometrice

Page 40: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Firefly (Photinus pyralis)

Etichetarea cu FITC a compușilor cu –NH2

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode luminometrice

Page 41: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

Yaiza, P. Et al., Overweight in the Elderly Induces a Switch in Energy Metabolism that Undermines Muscle Integrity

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode luminometricedozarea ATP-ului

Page 42: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

https://www.etsy.com/

Monitorizarea activității enzimatice

Metode de determinare a activității enzimatice

Metode luminometrice

Page 43: Cofactorii enzimatici anorganici - WordPress.com · 2020. 4. 21. · Human epidermal growth factor receptor (Her 2)-tirozin kinaza-Receptor activat în 20-30% cancerele de sân Aranda,

2.5. Monitorizarea activității enzimatice

2. Purificarea enzimei

2.5.2. Metode de determinare a activității enzimatice

Luminometria

Detecția glutamatului prin reacții enzimaticeZakir Hossain, S.M.. et al., Biotech Rep, 9, 57-65, 2016

Reprezentare schematică de eliberare a glutamatului din celule C6 de către toxine

(acid ibotenic)Zakir Hossain, S.M.. et al., 2016

https://www.shimadzu.com/