EG-Nummern-Klassifizierung der Synthase?

In Wikipedia wird folgendes zitiert:

Nach der EC-Nummern-Klassifizierung gehören sie zur Gruppe der Ligasen, wobei Lyasen die Rückreaktion katalysieren.

Und wir alle wissen, dass Enzyme Biokatalysatoren sind, die Reaktionen sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung katalysieren.

Meine Frage ist also, wie kann die Reaktion in einer Richtung von einem Enzym katalysiert und in umgekehrter Richtung von einem anderen Enzym katalysiert werden? Wenn wir davon ausgehen, dass sie sagen, dass Synthase in einer Richtung als Ligase und in der anderen Richtung als Lyase wirkt, wie können dann Lyasen mehr als ein Substrat für die Reaktion haben? Weil Produkte (mehr als eines) der Ligase Substrat für die Rückreaktion sind (zum Beispiel eine Ligase, Glutaminsynthetase als Synthase).

Es wird auch aus Wikipedia zitiert

Lyasen unterscheiden sich von anderen Enzymen dadurch, dass sie nur ein Substrat für die Reaktion in eine Richtung, aber zwei Substrate für die Rückreaktion benötigen.

Ich bin hier etwas verwirrt von Ihrer ersten Aussage, weil nicht alle Enzyme bidirektional sind. Die meisten Reaktionen, bei denen ein ATP oder andere Energiemoleküle gespalten werden, sind für dasselbe Enzym nicht bidirektional. Oder selbst wenn sie es sind, beinhaltet es eine Art Modulation. Als nächstes kann eine Ligase eine Synthase sein, aber nicht alle Synthase sind Ligase. Für mich bezieht sich eine Ligase buchstäblich auf eine Klasse von Enzymen, die mit der DNA / RNA-Polymerisation verwandt sind. Die letzte Frage bezieht sich irgendwie auf meine Aussage zur Modulation, dass, wenn ein Enzym in der Lage wäre, eine bidirektionale Reaktion zu katalysieren, ein Kontrollpunkt erforderlich wäre ...
damit das enzym nicht gleich nach der produktbildung die rückreaktion katalysiert....das enzym heftet sich also nach dem schloss-und-schlüssel-modell an das substrat, es katalysiert die reaktion, lässt das produkt los, weil das motiv dann nicht passt Wenn das Produkt in ausreichender Konzentration vorhanden ist, lagert es an einer anderen Stelle des Enzyms an und verändert das Bindungsmotiv, so dass das Produkt aufgenommen wird und dann die Rückreaktion katalysiert wird.
Denken Sie daran, dass Wikipedia nur so gut ist wie seine Mitwirkenden. Sie erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit, sondern lediglich auf Korrigierbarkeit. Wie jeder andere könnte ich einfach hineingehen und den Eintrag ändern, aber ich habe eine Diskussion über die Lyase / Hydrolase-Frage initiiert, die ich in meiner Antwort aufgeworfen habe, um zu versuchen, einen Konsens zu erzielen, bevor ich eine Korrektur vornehme.

Antworten (1)

Eine vernünftige Frage, aber sie enthält einen Trugschluss. Dies liegt daran, dass die sogenannten Hin- und Rückreaktionen, die von verschiedenen Enzymen katalysiert werden, im Allgemeinen nicht die gleiche Gesamtreaktion sind.

Betrachten Sie die Beziehung zwischen DNA und ihren Bestandteilen (oder RNA oder Protein oder Fettsäure). Sie können sich das wie folgt vorstellen:

DNA ⇌ DNA-Bestandteile

Da jedoch die Hydrolyse (eigentlich eine Hydrolasereaktion) thermodynamisch begünstigt ist, muss die DNA-Synthese (eine Ligasereaktion) an die Hydrolyse von Desoxynukleotidtriphosphaten mit hohem Gruppentransfer gekoppelt werden, um das Gleichgewicht in ihre Richtung zu verschieben. Die beiden Reaktionen sind also (etwas vereinfacht):

DNA → n dNMP (katalysiert durch DNasen)

und

n dNTP → DNA + n Pyrophosphat (katalysiert durch DNA-Polymerasen)

Man kann solche Reaktionen zwar unter Umständen umkehren, aber in der Zelle sind sie eher einseitig und werden entsprechend klassifiziert.

(Bei dieser Art von Ligasereaktion in der Zelle gibt es einen weiteren Faktor, der die beobachtete Richtung beeinflusst. Das ist das Vorhandensein von Pyrophosphatasen, die die thermodynamisch günstige Hydrolyse von Pyrophosphat zu Orthophosphat katalysieren und ersteres entfernen.)

Coda: Wird die Reaktion in umgekehrter Richtung von einer Ligase notwendigerweise von einer Lyase katalysiert?

Obwohl das in meiner Antwort ausgedrückte Prinzip nicht beeinträchtigt wird, denke ich, dass der letzte Teil der von der Wikipedia-Seite zitierten Aussage, dass „(Synthasen) ... zur Gruppe der Ligasen gehören, wobei Lyasen die Rückreaktion katalysieren“, nicht allgemein wahr ist . Wie oben erwähnt, sind die Enzyme, die die Reaktionen in umgekehrter Richtung von an der "Polymerisation" beteiligten Ligasen katalysieren, im Allgemeinen Hydrolasen (EC 3.1...), nicht Lyasen (EC 4...). Ich konnte nicht sofort ein Beispiel für eine Lyase finden, die dieser Beschreibung entsprach. Sie können die Links auf dieser maßgeblichen Seite lesen , wenn Sie dies nachverfolgen möchten.

@ Koustav Pal – Ich sehe, Sie haben in ähnlicher Weise kommentiert, während ich dies komponierte.
Die Zusammenfassung könnte also lauten: Bestimmte Reaktionen sind aufgrund ungünstiger Thermodynamik in die andere Richtung (z. B. ATP-Hydrolyse oder andere entropische Effekte) oder aufgrund ungleichmäßiger Reaktantenkonzentrationen, die zu einem verzerrten Gleichgewicht führen, im Wesentlichen unidirektional ?
@WYSIWYG — Ja. Wahrscheinlich besser etwas wie "insbesondere Lyase- und Ligasereaktionen)" hinzufügen.
Ich habe gerade eine Coda über die Wiki-Erklärung zu Lyasen hinzugefügt und in Frage gestellt, ob es sich um Hydrolasen handeln sollte. Beiträge willkommen.
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