Çinko Enzimler ve İnhibitörleri
Enzim Çeşitleri

Çinko Enzimler | PRRSV proteaz Nsp1a’nın çinko iyonu

Çinko Enzimler ve İnhibitörleri

 Çinko enzimlerinin ve sentetik analoglarının işlevini tanımladık. Çinko enzimlerinin ve bunların inhibitörlerinin yapı ve fonksiyonlarını gözden geçireceğiz. Çinko enzimlerinin metabolizmasında yer alan mekanizmaları da tartışıyoruz. Çinko enzimleri hakkında daha fazla bilgiyi gelecek yazılarımızda bulabilirsiniz. Bu arada, bu makaleyi meslektaşlarınıza ve arkadaşlarınıza aktarmaktan çekinmeyin. Daha fazla güncelleme için bültenimize abone olmayı unutmayın!

Sentetik analoglar, çinko enzimlerinin

aktif bölgelerini elde etmek için tasarlanmıştır. Bu bileşikler, yapısal çalışmalara izin veren çinkonun biyoinorganik kimyasını sergiler. Bu araştırmanın üç amacı vardır: (1) yapılarını ve işlevlerini taklit eden çinko enzimlerinin sentetik analoglarını geliştirmek. Tris(pirazolil)borat gibi yeni ligandlar kullanarak, çinko bağlayıcı proteinlerin doğasında var olan bazı problemlerin üstesinden geldik ve onların aktif bölgelerini taklit eden sentetik analoglar geliştirdik.

Çinko enzimlerinin sentetik analoglarını geliştirmek için, karbon dioksitin karbonatlara oksidasyonu, karbonik anhidrazların aracılık ettiği önemli bir biyolojik süreçtir. Biyolojik olarak ilgili m3-oksoanyonları yakalamak ve karbon dioksit fiksasyonunu katalize etmek için trinükleer çinko yapı iskeleleri kullanılmıştır. Bu enzimler, büyük ölçekli karbondioksit fiksasyonu için gereklidir.

Çinko enzimlerinin

aktif bölgesi Çinko enzimlerinin aktif bölgesi, araştırmaların en yaygın ilgi alanıdır. Bu enzimler, üç veya dört amino asitle çevrili bir protein omurgasına bağlı bir çinko merkezi içerir. Bu amino asitler, enzimin spesifik işlevini kontrol eder. Çinko analoglarını inceleyerek, işlevleri ve koordineli oldukları ortam hakkında bilgi edinebiliriz. Bu bilgi, çinko kimyası üzerine daha fazla araştırma yapmak için önemlidir.

Çinko enzimleri her yerde bulunduğundan, uygun katalitik pozisyonları elde etmek için onları doğru bir şekilde modellemek kolay değildir. Çinko iyonu genellikle substratın ester bağına karşılık gelen bir konumda olduğundan, bu enzimlerin katalitik konumları özel uygulamalar için optimize edilebilir. Metallo-beta-laktamazlar üzerine yakın tarihli bir makale, misel baskılamanın mükemmel bir örneğini sunmaktadır.

Bu iki örneğe ek olarak, Zn-MINP(4a) ve Zn-MINP(4b) aynı şablon kullanılarak sentezlendi. Hem Zn-MINP(4a) hem de Zn-MINP(4b) katalitik aktivite gösterdi ve Michaelis-Menten kinetiğini 2000’de izledi. farklı pH değerleri.Sonuncusu, PNPH’nin hidrolizinde kullanıldığında enzimlerin reaksiyon hızının daha yavaş olmasına neden oldu.Çinko

enzimlerinin

yapısı, tüm proteinlerde ortak olan birçok özelliğe sahiptir.İlk özellik, çinkobölgesi, diğer amino asitlerle etkileşime giren çinko içeren bir atomdur. Tipik olarak, üç amino asit çinkoyu bağlar, bunlardan ikisi sisteindir. Diğer amino asitler arasında glutamik asit, aspartik asit ve histidin bulunur. Ayrıca N’de bir çinko bölgesi vardır. -her proteinin terminali.Çinkonun

ikinci özelliği allosterik bölgeye bağlanarak enzimi sarmal bir konformasyonda kilitler.Çinko ile inhibe edilen gliserol 3-fosfat dehidrogenaz yapısı, katalitik ikiliye bağlanan bir çinko kalıntısına sahiptir.Çinko atomu bağlanır. e-amino grubuna olağandışı olan lizin. Çinko bağlayıcı dyad ayrı 9 A’dır.

Çinko enzimlerinde tam enzim aktivitesi için iki çinko iyonu gereklidir. Önceden, çinko enzimlerinin yapıları bilinmiyordu, ancak X-ışını kristalografisi, ilişkilerinin çözülmesine yardımcı oldu. Metaller birbirine yakın bulunur ve bir köprü ligandı ile bağlanır. Tipik olarak bu ligand, proteinden bir Asp kalıntısı veya bazen bir su molekülüdür. Bazı çinko enzimleri yalnızca Zn iyonları içerirken diğerleri Cu, Fe, Mg veya Mg içeren Zn’ye sahiptir.

PRRSV proteazı Nsp1a’nın

çinko iyonu PRRSV proteazı Nsp1a’nın çinko iyonu aktif bölgede bulunur. Bir donör S2NO2 seti ve iki ligand, Cys-70 ve Cys-76 ile çevrilidir. Her iki ligand da katalitik döngüde yer alır. Bu gerçeğe rağmen, araştırmacılar kristalizasyon sürecine çinko eklemediler. Aktif bölgedeki çinkonun önemi hakkında yorum yapmadılar.

Bir çinko enzimi, bir çift uzun ve kısa kolu saran birincil yapıdır. İkincil yapı, koordinasyon geometrisi ve sayıları hakkında bilgi içerebilir. Amino asit ayırıcıların doğası, doğrudan çinko enziminin katalitik potansiyeli ile ilişkilidir. Birincil yapısı, çinkonun metal ligandları için bir ortam yaratmasına izin verir. Ligandlar, bir meta-bağlama mekanizması aracılığıyla ligandlara bağlanır.

Çinko iyonu işlevi inhibe eder Çinko iyonu

, sığır dimetilarjinin dimetilaminohidrolaz (DMADH), izoform 1’in işlevini inhibe eder. Enzimin katalitik çekirdeğini oluşturan Cys-273, His-172 ve Asp-78’e bağlanır. Çinko iki su molekülünü bağlar ve üçte birini His-172 ile hidrojen bağı yaparak tutar. Çinko alaşımı, koordinasyon tipi SNO3 ile sonuçlanır.

Birkaç protein çinko bağlayıcı motifler içerir. Bu siteler, çinkonun enzim içinde nasıl işlev gördüğüne dair bir ipucu görevi görebilir. Çinko, inhibitör bölge olarak adlandırılan aktif bölgedeki birkaç başka moleküle bağlanır. Çinko/protein etkileşimlerinin sayısı, üç yüz otuz insan proteininden çok daha fazla görünmektedir. Çinko bağlayıcı ligandların motifleri, enzimdeki aktif bölgeleri karakterize eder ve bu motifler, enzimin işlevi için gereklidir.

Zn’nin oynadığı önemli bir rol, çinko iyonlarının biyolojik zarlar boyunca taşınmasını teşvik etmektir. Bu, çinko taşıyıcıların ve Zn enzimlerinin aktivitesi ile gerçekleştirilir. Bu proteinler çeşitli biyolojik süreçler için çok önemlidir. Zn taşıyıcıları, sinyal rolleri için gereklidir. Çinko enzimlerinin nasıl çalıştığını anlamakla ilgileniyorsanız, bu makaleyi okumayı düşünün. Çinko enzimlerinin işlevi hakkında çok şey öğreneceksiniz!

Zn-taşıyan enzimlerin

aktivitesi Zn-taşıyan enzimlerin aktivitesi allosterik bir mekanizma ile düzenlenir. Bir Zn iyonu, homodimerlerde makas benzeri harekete neden olan C bölgesinin karboksil-terminal alanı tarafından algılanır. Bu makas benzeri hareket, intramembranöz Zn’nin koordinasyon geometrisini modüle eden dimer arayüzünde TMD’leri birbirine bağlar.

Çinko iyonlarının birçok farklı enzimi inhibe ettiği bilinmektedir. Kaspaz-3 enzimini inhibe etmek için 10 nM çinko gerekir. Proteinlerin temizlenmesinde de kullanılır. Çinko iyonları, çinko (II) iyonlarını uzaklaştırarak uygulayıcı kaspaz olan procaspase-3’ü inhibe eder. Çinko, diğer kaspaz olan kaspaz-6’yı Lys-36 ve Glu-244 kalıntılarına bağlanarak inhibe eder. Zn, kaspaz-6’yı Lys-36, Glu-244 ve His-287 kalıntılarını içeren bir bölgeye allosterik olarak inhibe eder.

Bu rollere ek olarak, Zn taşıyıcıları vücutta birden fazla rol oynar. Zn homeostazına ve gelişimine, sinyal iletimine ve hastalığa katkıda bulunurlar. Bununla birlikte, bu taşıyıcıların kesin fizyolojik işlevleri hala bilinmemektedir ve bu enzim aileleri ile ilgili temel sorular devam etmektedir. Çinko taşıyıcı genler, hastalıkla ilişkili mutasyonlara uğramıştır, ancak bu enzimlerin rolleri belirsizliğini korumaktadır. Sağlıklı insan vücudunu korumak için gereklidirler.

Farmasötiklerin

gelişimi Farmasötiklerin gelişimi yavaş olmakla birlikte, çinko enzim inhibitörlerinin vaadi devam etmektedir. Vücutta en çok bulunan ikinci geçiş elementi olan çinko, metabolizmanın tüm yönlerini kapsar. Çinko bazlı ilaçlar için belirlenmiş ve potansiyel birçok hedef vardır. Aşağıda çinko içeren proteinlere kısa bir genel bakış verilmiştir. Sırayla her birine bakalım. Çinko enzim inhibitörleri nasıl çalışır? Ve potansiyel faydalar nelerdir? Öğrenmek için okumaya devam edin.

Piridin halkası çinkoya en yakın konumdadır ve bu da onun uygun bölünme bağlama modunu açıklar. Piridin halkası ayrıca MMP-9’un daha düşük inhibisyonuna katkıda bulunur. Ancak piridin halkası MMP-14 bağlanmasına zarar verir. Bu, çinko şelatlayıcı ajanların bu uygulamalar için en iyi aday olmayabileceğini düşündürmektedir. Poli-PEG-PEG ve neostigmin gibi umut vaat eden başka moleküller de var.

Çinko metaloproteaz inhibitörleri, su molekülünün yerini alan ve çinko iyonunu bağlayan bir kimyasal grup içerir. Fosfonat (PO2), karboksilat (COO-), tiyolat (S-) ve hidroksamik asit HONH-CO dahil olmak üzere birkaç kimyasal grup etkili çinko bağlayıcı maddeler olarak tanımlanmıştır. Bu ajanlar ayrıca, RNA’yı veya peptitleri parçalayan enzimler gibi diğer enzimleri de inhibe edebilir.

Çinko metalloproteinaz inhibitörleri arasında DPA bulunur

. Diğer bileşikler enzime karşı etkisizdir. Çinko metaloproteinaz inhibitörleri arasında DPA, TPEN ve piridin bulunur. Yavaş geri döndürülebilir inhibitörlerdir, ancak geri döndürülemez değildirler. Çinko enzim inhibitörleri, bazı bakteriyel enfeksiyonlar için etkili bir çözüm olabilir. Bileşik DPA’nın MMP-14’e karşı da etkili olduğunu belirtmekte fayda var. İnhibitörler, bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde antibiyotiklerden daha etkilidir.

Çinko inhibisyonunun mekanizması anlaşılamamıştır. Çinko ile inhibe edilen enzimler iki tip çinko atomuna sahip olduklarından çinko metaloenzimleri olarak tanınmazlar. Bir enzimdeki toplam çinko miktarı, aktivitesi ile doğru orantılıdır. Çinko ile inhibe edilmiş bir enzim, bir nanomolar konsantrasyonun altına düşürülmedikçe katalitik işlevini yerine getiremeyecektir. Ancak bu, T’nin enzim inhibisyonundaki rolünü dışlamaz.

CA II izoformunu inhibe eden inhibitörler, çok çeşitli bağlanma sabitlerine sahiptir. En sık kullanılan CAI’lerden bazıları birden fazla izoformu inhibe ederek birden fazla yan etkiye neden olur. Ancak yine de belirli uygulamalar için yararlıdırlar ve çok az olumsuz yan etkileri vardır. Neyse ki, çinko bağlayıcı kemotipler üzerine yapılan araştırma, antibakteriyel keşifte yeni bir alan açtı. Örneğin, ditiyokarbamat bazlı inhibitörler, bakteriyel ve fungal patojenlere karşı etkilidir.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *