enzim lipidi | Membranın lipid bileşimi

ADAMTS13 ve Aspartik Proteaz Lipid Etkileşimleri

 Membranla ilişkili ADAMTS13 enzimi, lipitlerinin ana faz geçiş sıcaklığı ile ilişkili olan belirgin bir tepe aktivitesi sergiler. Bu korelasyon, aktivitenin ısı kapasitesi ile ilişkili olduğu alternatif bir katalitik teoriyi destekler. Ek olarak, enzimin, ısı kapasitesi ile ilişkili olmayan çok çeşitli kinetik parametrelerle karakterize edildiğini not etmek önemlidir. Bu korelasyon, bu enzimlerin aracılık ettiği katalitik süreçleri anlamak için özellikle önemlidir.

Membranın lipid bileşimi

ATPaz aktivitesi, zarın lipid bileşimine bağlıdır. Doymamışlık indeksi, toplam PUFA içeriği ve 22:6(n-3) membran konsantrasyonu, Na-K-ATPase aktivitesi ile ilişkilidir. Bu faktörler ayrıca bir hücrenin işlevlerini yerine getirme yeteneğini de etkileyebilir. Moleküler aktiviteye ek olarak, membran lipit bileşimi aynı zamanda metabolizma hızı ve bir hücresel enzimin aktivitesi ile de ilişkilidir.

Fosfolipidler, Na ve K-ATPaz’a bağlanan fosfatidilserin gibi spesifik yağ-protein etkileşimleri yoluyla membran proteinleri ile etkileşime girer. Bu enzim birincil olarak asit fosfolipidlere ve fosfatidilserin’e (PS) bağımlıdır. Fosfolipidlerin enzimle etkileştiği transmembran segmentleri aTM8 ve aTM10 arasında bir fosfatidilkolin bağlama bölgesi bulunmuştur.

Bir hücrenin plazma zarındaki lipid türlerinin asimetrik dağılımı, zar biyolojisinin temel bir özelliğidir. Bu özellik, diğer işlevlerin yanı sıra sinyal iletimi, vezikül taşınması ve hücre bölünmesi için kritiktir. P-ATPazların tip IV ailesi, zar lipitlerinin bir alt kümesini lümen yaprakçığından miyofasyal yaprakçığa seçici olarak aktararak bu asimetriyi oluşturmaktan sorumludur. Bununla birlikte, bu enzimlerin substratları seçtiği kesin mekanizmalar bilinmemektedir. Ayrıca, hücre zarının lipit bileşimi, P4-ATPase’in aktivitesini etkiler.

Ökaryotik ATPaz, çok alt birimli bir zar proteinidir

Ökaryotik ATPaz, proton pompalayan baş döndürücü bir nanomotor gibi işlev gören çok alt birimli bir zar proteinidir. Plazma zarındaki A-ATP sentaz ve F-ATPaz ile yakından ilişkilidir ve her ikisi de yakından bağlantılıdır. ATPase, zara bağlı bir sektöre sahiptir ve buna bir motor ve iyon kanalları entegre edilmiştir.

Ca2+-bağımlı ATPaz’ın iskelet kası izoformu, bu enzimin aktivitesinde baskın bir faktördür. Lipid asil zincir uzunluğunun, lipozomlar ve küresel membran veziküllerindeki ATPaz aktivitesini arttırdığı gösterilmiştir. ATPaz’ın asil zinciri uzunluğundaki önemli bir artış, optimum zar kalınlığı ile sonuçlanır ve buna karşılık gelen aktivite artar.

SOPS veya tek başına PC içeren preparatların termal stabilitesi Na, K-ATPase aktivitesi için yetersizdir. Benzer şekilde, hem SOPS hem de PE içeren müstahzarlar, yalnızca SOPS içeren müstahzarlardan daha az kararlıdır. SOPS ve PC içeren müstahzarlar, sadece soya PC içerenlere göre daha düşük termal stabiliteye sahiptir. Bu sonuçlar, soya PC ile birleştirildikçe müstahzarların ısıl kararlılıklarının artma sırası ile tutarlıdır.

Na, K-ATPase ile ilgili bir çalışmada ouabain, oldukça güçlü bir fosfolipid hidroliz inhibitörüydü. Ouabain, üç mM ile Na, K-ATPaz’a eklendi. Aktivite beş dakika süreyle izlendi ve ardından 4°C’de perklorik asit ile sonlandırıldı. ATPaz enzim aktivitesi, maksimum Na-K-ATPaz Moleküler Aktivitesinin (ATPaz) enzim konsantrasyonuna bölünmesiyle Pi ölçülerek belirlendi.

Fosfolipaz A2

Fosfolipaz A2 enzimi, fosfolipaz ailesinin bir üyesidir. Serbest yağ asitlerini ve lizofosfolipitleri serbest bırakmak için fosfolipitleri parçalar. Lizofosfolipidler, diğer biyoaktif bileşiklerin öncüleridir. Bu çalışmada, insan rekombinant Lp-PLA2’nin özgüllüğünü karakterize ettik.

Gastrointestinal sistemde, sindirim süreci sistemik lipid metabolizmasını etkileyebilir. Pankreas asiner hücreleri, pankreas sıvısında zimojen olarak salgılanan sPLA2-IB’yi sentezler. Tripsin daha sonra, duodenumda aktif enzimi serbest bırakmak için N-terminal propeptitini ayırır. sPLA2-IIE’nin enzimatik aktivitesi, insan vücudunun önemli bir lipid bileşeni olan PC’yi hidrolize eder.

Fosfolipaz A2 enzimi, zardaki gliserofosfolipidleri hidrolize ederek yağ asitlerini ve lizofosfolipidleri serbest bırakır. Araşidonik asit metabolizmasında ilk hız sınırlayıcı adım olarak da bilinir ve biyoaktif lipit aracılarına yol açar. Bu enzimin birkaç farklı izoformu vardır ve bunların birçoğu eikosanoidlerin biyosentezinde önemli roller oynar.

Eter sn-1’in

sn-1 oksijen atomu Eter sn-1’in sn-1 oksijen atomu, Gln352’nin karbonil grubu ile bir hidrojen bağı oluştururken Lp-PLA2’deki sn-2 yağ asidi, içeren fosfolipidlere karşı enzimatik aktiviteden yoksundur. sn-2 yağ asitleri. Peptit bölgesi 100-130, zarlara bağlandıktan sonra konformasyonel değişikliğe uğrama olasılığının daha yüksek olduğu daha polar bir ortama maruz kalır.

Son çalışmalar, Lp-PLA2’nin geniş bir fonksiyon yelpazesine sahip olduğunu göstermiştir. Lipoprotein metabolizmasına ek olarak, iltihap önleyici özelliklere de sahiptir. Bu bulgular, hücre dışı lipolitik enzim ailesine yeni bir isim, metabolik koordinatör verir. Lp-PLA2 bu yeni adıyla artık dünyada üzerinde en çok çalışılan enzimlerden biridir. Bununla birlikte, sPLA2, daha fazla çalışma için merak uyandıran bir konu olmaya devam ediyor.

Kandaki lipid seviyelerinin artması, kardiyovasküler hastalık riskini artırabilir. İnsan çalışmalarında yüksek Lp-PLA2 seviyeleri KAH ile ilişkilendirilmiştir. İskemik kardiyovasküler hastalığın önlenmesi için klinik olarak onaylanmış Lp-PLA2 aktivitesi inhibitörleri mevcuttur. Lp-PLA2 aktivitesi ile kardiyovasküler risk arasındaki bağlantıyı anlamak için hassas testler daha iyi kullanılmalıdır.

Aspartik proteaz Aspartik

proteaz enzimi iki işlevlidir. Membran istikrarsızlaştırıcı bir alan ve birbiriyle etkileşime giren bir protein ve fosfolipid baş grubu içerir. Bu enzim ayrıca güçlü vezikül sızıntısı aktivitesi ile bilinir. Bu özellikler, aspartik proteaz enzimlerini bitki hastalıkları üzerine araştırmalar için umut verici bir araç haline getirir. Aspartik proteaz enzimi lipid etkileşimleri, hastalık sürecindeki rollerini anlamak için çok önemli olabilir.

Aspartik proteazların çeşitli modelleri ve bunların yapı-işlev ilişkileri vardır. Çoğu aspartik proteaz, bir zimojen formunda sentezlenir, ancak mantar aspartik proteazları henüz çalışılmamıştır. Bu mantar enzimleri muhtemelen zimojenler olarak sentezlenir. Aspartik proteaz enzimi lipitleri, peptit bağlarını tek bir adımda parçalayabilir.

Ökaryotik aspartik proteazlar arasında pepsinler, katepsinler ve reninler bulunur. İki alana sahiptirler ve HIV-1 proteaza benzer titrasyon davranışı sergilerler. Katepsin D ve E, beta-sekretaz aktivitesine sahiptir. Gama-sekretaz kompleksinin bir üyesi olan Presenilin, aspartik proteazların aktivitesini de inhibe edebilir. Alfa-2-Makroglobulin, dört proteaz sınıfının tümünü inhibe edebilir.

Güçlü bir protonasyon durumu geçiş analizi

Aspartik proteazlar, durum dağılımlarını ve geçiş yollarını karakterize eden güçlü bir protonasyon durumu geçiş analizine sahiptir. Aktif bölge titrasyonu, 0 ve 3 durumlarının tek protonlu ve protonsuz durumları temsil ettiği dört durumlu bir sistem olarak gösterilir. Kalan iki durum tek bir durumda birleştirilir. Dairelerin ve okların boyutu, her durum veya geçişin olasılıklarına karşılık gelir.

Aspartik proteazlar, aktif bölgelerinde bir üçlü motif gösterirler. Her kalıntı bir aspartat-histidin-serin nükleofil içerir. Bu kalıntıların titrasyon durumu aktivite aralığını belirler. Bu enzimlerin pH değeri -0,5 ile 7,2 arasında değişmektedir. Aspartatın negatif yüklü olduğunu ve histidinin nötr olduğunu not etmek önemlidir.

Aspartik proteazlar kenelerin orta bağırsaklarında bulunur. Bu enzimlerin proteinlerin parçalanmasında yer aldığı bilinmektedir. Dizileme teknolojilerini kullanan araştırmacılar, aspartik peptidazların, fonksiyonel enzimlere yüksek benzerlik gösteren ancak kataliz için gerekli önemli kalıntılardan yoksun proteinler olan takma adlar olarak da bilindiğini keşfettiler. Aspartik proteaz, hemoglobini orta bağırsaktan geçirerek kanda ikili bir işleve bile hizmet edebilir.

Lipid membranların yapısı

İlginç bir şekilde, aspartik proteazın lipit membranların yapısını etkilediği gösterilmiştir. Aspartik proteaz enzimlerinin aktiviteleri arttığında lipid sızıntısına neden olabildiği gösterilmiştir. Çalışma sonuçları, aspartik proteaz enzim lipidlerinin peynirde olgunlaşma sürecini düzenlemek için kullanılabileceğini göstermektedir. Bu enzim, aspartik proteazın lipit zarları üzerindeki etkisini incelemek için daha fazla kullanılabilir.

Aspartik proteaz enzim peptidaz inhibitörleri yakın zamanda geliştirilmiştir. Bu bileşikler aspartik peptidaz enzimini taklit eder. Enzimlerin kendileri çok karmaşıktır ve titrasyon davranışları hakkında herhangi bir ön bilgi olmadan aspartik proteaz enzimlerinin nasıl inhibe edileceğini belirlemek zordur. Bununla birlikte, tek pH MD simülasyonları, aspartik peptidazların titrasyon davranışını doğru bir şekilde tahmin etmenin tek etkili yoludur.