¿Cuáles son los roles de cada miembro de la tríada catalítica SHD? ¿Cómo funciona el mecanismo?

LA TRIADA CATALÍTICA SHD

los Tríada catalítica SHD, como su nombre lo indica, consiste en los aminoácidos (AA) serina, histidina y aspartato, cuyos códigos de una letra son S, H y D, respectivamente.

Este tipo de tríada existe, por ejemplo, dentro de la enzima. tripsina, que se puede encontrar en el páncreas, primero se sintetiza como un precursor inactivo (por lo que no hace su trabajo hasta que se necesita).

TRYPSIN CORTA BONOS DE PEPTIDA ESPECÍFICOS

La idea de la tripsina es que se supone que hidroliza los enlaces peptídicos específicos, donde el enlace peptídico en cuestión sigue una específica # R # grupo en la secuencia AA que es grande y # mathbf (("+")) #. Esto es un ejemplo de complementariedad de carga.

El enlace resaltado es el enlace peptídico que se hidroliza durante la actividad enzimática al encontrar el # R # grupo.

ROLES DE AMINO ACIDO

Serina En esta tríada haría un gran nucleófilo, si no es por tener un protón. Tenerlo desprotonado realmente ayudaría. Para lograr esto, necesitamos lograr algo al efecto de bajando el pKa de la serina Para que quiera donar su protón de distancia.

Histidina se convierte en una solución deseable por ser una activador a serina. Dado que el pKa de histidina es de aproximadamente 6.04, y el pKa de la serina neutral es de aproximadamente 15.9, sería poco probable que esto suceda, aunque …

Sin embargo, aspartate tiene un pKa de aproximadamente 3,90 y una carga negativa, por lo que, como compuesto hidrofílico, quiere ser un ácido, de modo que tanto la histidina como el aspartato forman una interacción H-bonding.

El deseo del aspartato por el protón de histidina lleva a la histidina a elevar su pKa para mantener su protón superior derecho, equilibrio La diferencia pKa entre histidina y serina, promoviendo la desprotonación de la serina para formar una interacción de H-vinculación.

Como bonificación adicional, aspartate también orienta histidina para que su puente de metileno que gira libremente se mantenga en su lugar. ¡Bonito!

Juntos, estos trabajan dentro de la tripsina, por ejemplo, para catalizar la hidrólisis / escisión de enlaces peptídicos específicos de otras proteínas.

¿CUÁL ES EL MECANISMO?

Bueno, es este gran diagrama aquí:

1. La histidina roba un protón de la serina, activándolo.
2. La serina ahora es capaz de atacar el carbono carbonilo, uniéndose en un complejo tetraédrico.
3. El complejo está estabilizado por una columna vertebral. #"NUEVA HAMPSHIRE"# de una glicina cercana, así como la de la misma serina. La histidina está orientada por el aspartato. El complejo tetraédrico se colapsa para romper el enlace peptídico, y la resultante #"NUEVA HAMPSHIRE"# roba un protón lejos de la histidina.
4. La histidina puede tomar un protón del agua, ya que su pKa aún está elevado (lo que lo convierte en un ácido más débil) después de ser estabilizado por el aspartato.
5. El hidróxido es un gran nucleófilo que luego puede atacar el carbono carbonilo para un segundo ataque nucleófilo.
6. El complejo tetraédrico, nuevamente estabilizado por la columna vertebral. #"NUEVA HAMPSHIRE"# en la glicina y la misma serina, se puede colapsar, cortar la serina de inmediato y tomar un protón de la histidina como antes.
7. Terminamos con un ácido carboxílico, el resultado de la hidrólisis de un enlace peptídico.