Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><...
Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><...
Carbonic anhydrases maakt een snelle reactie veel sneller.
Het enzym carbonic anhydrase bevat een gebonden zink-ion.
Enzym Carbonic Anhydrase. <ul><li>Zink is aanwezig in biologische systemen uitsluitend in de +2 toestand </li></ul><ul><li...
Effect pH op activiteit van carbonic anhydrase.
Welke invloed heeft het zink-complex op CO 2 -hydratatie. De binding van een watermolecuul aan het positief geladen zink c...
Mechanisme van carbonic anhydrase.
Mechanisme Carbonic Anhydrase. <ul><li>Het zinkion vergemakkelijkt het afgeven van een proton van een watermolecuul  hetge...
Protonation en deprotonation van zink-gebonden H 2 O k -1  kleiner dan 10 11 dan k 1  is kleiner dan 10 4 echter CO 2  wor...
Effect van bufferconcentratie op  de snelheid van CO 2 -hydratatie Wat zorgt in het enzym Carbonic anhydrase voor de buffe...
Histidine proton shuttle
Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><...
Restrictie-enzymen <ul><li>Type II restrictie-enzymen knippen DNA binnen de herkenningssequentie.  </li></ul><ul><li>Type ...
Bescherming door methylatie Herkenningssequentie voor EcoRV endonuclease. Methylering van adenine in herkenningssequentie ...
Hydrolyse van fosfodiesterbinding. Binding tussen 3’ zuurstofatoom en het fosforatoom wordt verbroken.
Mechanisme 1 (covalent intermediate)
Mechanisme 2 (directe hydrolyse)
Model 1: Twee verplaatsinsreacties vinden plaats: dus de overall configuratie blijft gelijk. Model 2; Een verplaatsingsrea...
Voor bepaling stereochemie fosforatoom: verander een zuurstof door zwavel
Mechanisme 2 correct
Restrictie-enzymen vereisen magnesium Het Mg 2+ -ion is gebonden aan twee Asp-groepen van het enzym en aan een zuurstofato...
Specificiteit van restrictie-enzymen De herkenningssequentie van vele restrictie-enzymen zijn inverted repeats: bevatten e...
EcoRV plus DNA-molecuul De bindingsaffiniteit voor substraat bepaalt  meestal de specifiteit. Echter uit studies blijkt da...
Waterstof bindingsinteracties tussen EcoRV endonuclease en zijn DNA-substraat 5’ GATATC 3’ GA  en CT waarmee ze baseparen ...
Distortion van de herkenningssite
Gevolg distortion van helix <ul><li>Bij geen distortie is de fosfaat groep niet goed gepositioneerd ten opzichte van de as...
Rood de specifieke herkenninssequentie. Oranje de non-specifieke. Ligt verder van Mg-ion af.
Verschil in bindingsenergie tussen specifiek en niet-specifiek
Methylation of adenine <ul><li>Door methylatie van adenine geen waterstofbrug met aminozuur van enzym: geen distortie.  </...
Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><...
Nucleoside-monofosfaatkinases
NTP binding domein <ul><li>Alle nucleoside-monofosfaatkinase-enzymen hebben een overeenkomstige NTP-binding site. </li></u...
NTP binding domein <ul><li>Bestaat uit een loop (p-loop) tussen de eerste bètastrand en eerste alfa-helix.  </li></ul><ul>...
P-loop-interactie met ATP
ATP-Mg 2+ -substraat <ul><li>Magnesium (Mg 2+ ) of Mangaan (Mn 2+ ) zijn nodig voor activiteit van enzym.  </li></ul><ul><...
ATP-Mg 2+ -complex.
ATP-Mg 2+ -complex gebonden aan adenylaatkinase. MG gebonden aan 4 watermoleculen en aan de  β - en  γ -fosfaatgroep.
Induced-fit model.
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Enzymen 5e deel

1,664
-1

Published on

3 Comments
1 Like
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
1,664
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
3
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Enzymen 5e deel

  1. 1.
  2. 2. Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><ul><li>Restriction endonucleases </li></ul><ul><li>Nucleoside monophosphate kinases </li></ul>
  3. 3. Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><ul><li>Restriction endonucleases </li></ul><ul><li>Nucleoside monophosphate kinases </li></ul>
  4. 4. Carbonic anhydrases maakt een snelle reactie veel sneller.
  5. 5. Het enzym carbonic anhydrase bevat een gebonden zink-ion.
  6. 6. Enzym Carbonic Anhydrase. <ul><li>Zink is aanwezig in biologische systemen uitsluitend in de +2 toestand </li></ul><ul><li>Zink is gebonden aan 4 of meer liganden. </li></ul><ul><li>In carbonic anhydrase zijn drie coördinaten bezet door de imidazole ringen van drie histidine residuen en de andere coördinaat is bezet door water. </li></ul>
  7. 7. Effect pH op activiteit van carbonic anhydrase.
  8. 8. Welke invloed heeft het zink-complex op CO 2 -hydratatie. De binding van een watermolecuul aan het positief geladen zink centrum verlaagt de pK a van water van 15,7 tot 7.
  9. 9. Mechanisme van carbonic anhydrase.
  10. 10. Mechanisme Carbonic Anhydrase. <ul><li>Het zinkion vergemakkelijkt het afgeven van een proton van een watermolecuul hetgeen een hydroxide ion genereert. </li></ul><ul><li>Het koolstofdioxidesubstraat bindt aan de actieve site van het enzym en is zo gesitueerd dat het kan reageren met het hydroxide-ion. </li></ul><ul><li>Het hydroxide-ion kan een reactie aangaan met koolstofdioxide, hetgeen een bicarbonaat-ion oplevert. </li></ul><ul><li>Het bicarbonaation laat los en een nieuw watermolecuul kan binden. </li></ul>
  11. 11. Protonation en deprotonation van zink-gebonden H 2 O k -1 kleiner dan 10 11 dan k 1 is kleiner dan 10 4 echter CO 2 wordt gehydrateerd met een snelheid van 10 6
  12. 12. Effect van bufferconcentratie op de snelheid van CO 2 -hydratatie Wat zorgt in het enzym Carbonic anhydrase voor de buffercomponent?
  13. 13. Histidine proton shuttle
  14. 14. Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><ul><li>Restriction endonucleases </li></ul><ul><li>Nucleoside monophosphate kinases </li></ul>
  15. 15. Restrictie-enzymen <ul><li>Type II restrictie-enzymen knippen DNA binnen de herkenningssequentie. </li></ul><ul><li>Type I knipt het DNA op een willekeurige plaats ver van de herkenningsplaats. </li></ul><ul><li>Bacteriën beschermen zichzelf tegen virusinfecties door restrictie-enzymen. </li></ul><ul><li>Waarom knippen restrictie-enzymen wel het virale DNA en niet het eigen DNA? </li></ul>
  16. 16. Bescherming door methylatie Herkenningssequentie voor EcoRV endonuclease. Methylering van adenine in herkenningssequentie door methylases.
  17. 17. Hydrolyse van fosfodiesterbinding. Binding tussen 3’ zuurstofatoom en het fosforatoom wordt verbroken.
  18. 18. Mechanisme 1 (covalent intermediate)
  19. 19. Mechanisme 2 (directe hydrolyse)
  20. 20. Model 1: Twee verplaatsinsreacties vinden plaats: dus de overall configuratie blijft gelijk. Model 2; Een verplaatsingsreactie vindt plaats: dus omgekeerde conformatie. Vraag: Is de stereochemie van fosforatoom veranderd na knippen?
  21. 21. Voor bepaling stereochemie fosforatoom: verander een zuurstof door zwavel
  22. 22. Mechanisme 2 correct
  23. 23. Restrictie-enzymen vereisen magnesium Het Mg 2+ -ion is gebonden aan twee Asp-groepen van het enzym en aan een zuurstofatoom van de fosfaatgroep. Verder bindt het water. Het activeert het watermolecuul.
  24. 24. Specificiteit van restrictie-enzymen De herkenningssequentie van vele restrictie-enzymen zijn inverted repeats: bevatten een tweetallige rotatie-as. Restrictie-enzymen vertonen gelijksoortige symmetrie.
  25. 25. EcoRV plus DNA-molecuul De bindingsaffiniteit voor substraat bepaalt meestal de specifiteit. Echter uit studies blijkt dat EcoRV endonuclease even goed bindt aan andere DNA-sequenties. Vraag : waar berust de specificiteit dan op?
  26. 26. Waterstof bindingsinteracties tussen EcoRV endonuclease en zijn DNA-substraat 5’ GATATC 3’ GA en CT waarmee ze baseparen gaan waterstof bruggen aan met aminozuren in het enzym. Gevolg: distortion van de DNA-helix.
  27. 27. Distortion van de herkenningssite
  28. 28. Gevolg distortion van helix <ul><li>Bij geen distortie is de fosfaat groep niet goed gepositioneerd ten opzichte van de asparate residuen in de actieve site en vormt zodoende geen bindingssite met het Mg-ion. </li></ul>
  29. 29. Rood de specifieke herkenninssequentie. Oranje de non-specifieke. Ligt verder van Mg-ion af.
  30. 30. Verschil in bindingsenergie tussen specifiek en niet-specifiek
  31. 31. Methylation of adenine <ul><li>Door methylatie van adenine geen waterstofbrug met aminozuur van enzym: geen distortie. </li></ul><ul><li>Dus het DNA wordt niet geknipt. </li></ul>
  32. 32. Bespreking 4 klassen van enzymen <ul><li>Serine proteases (chymotrypsine) </li></ul><ul><li>Carbonic anhydrase </li></ul><ul><li>Restriction endonucleases </li></ul><ul><li>Nucleoside monophosphate kinases </li></ul>
  33. 33. Nucleoside-monofosfaatkinases
  34. 34. NTP binding domein <ul><li>Alle nucleoside-monofosfaatkinase-enzymen hebben een overeenkomstige NTP-binding site. </li></ul>Centrale bètasheet omgeven door alfa-helices.
  35. 35. NTP binding domein <ul><li>Bestaat uit een loop (p-loop) tussen de eerste bètastrand en eerste alfa-helix. </li></ul><ul><li>Loop bestaat uit de aminozuren: </li></ul><ul><ul><li>Gly-X-X-X-X-Gly-Lys. </li></ul></ul><ul><li>P-loop omdat het binding aangaat met een fosforylgroep van het gebonden nucleotide. </li></ul>
  36. 36. P-loop-interactie met ATP
  37. 37. ATP-Mg 2+ -substraat <ul><li>Magnesium (Mg 2+ ) of Mangaan (Mn 2+ ) zijn nodig voor activiteit van enzym. </li></ul><ul><li>Deze metalen binden echter niet aan de actieve site van het enzym. </li></ul><ul><li>Het ATP bindt deze ionen: dus substraat is ATP-Mg 2+ en niet ATP. </li></ul>
  38. 38. ATP-Mg 2+ -complex.
  39. 39. ATP-Mg 2+ -complex gebonden aan adenylaatkinase. MG gebonden aan 4 watermoleculen en aan de β - en γ -fosfaatgroep.
  40. 40. Induced-fit model.

×