Vitamina + 2 La vitamina è la forma dienolica del γ-lattone dell acido gulonico. In vivo le reazioni sono spostate verso destra e la vitamina è un riducente. E coenzima di ossigenasi: Vit 2 + 2 vit + 2 Il ciclo funziona una volta sola. Le ossigenasi agiscono sulle trasformazioni: Prolina-idrossi-prolina e lisina-idrossilisina (maturazione del collagene) Dopamina-noradrenalina Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 1
Vitamina B8 (Pterina) 3 4 5 6 2 7 2 8 1 3 Pterina 3 3 2 Diidropterina (Pt 2 ) Tetraidropterina (Pt 4 ) Pt 4 + 2 2 + Pt 2 Gli servono per la trasformazione F Y 2 Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 2
Derivazione della Pterina dalla Guanosina 2 8 2 2 2 Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 3
Derivazione della Pterina dalla Guanosina 8 2 + 2 3 2 2 2 2 - Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 4
lasse 2 _ TRAFERAI LAE 2 di EZIMI: TRAFERAI Meccanismo di trasferimento gruppi lasse delle transferasi DIE a 4 numeri 2.b.c.d. La seconda cifra indica la sottoclasse: il tipo di gruppo trasferito (es. sottoclasse relativa ai trasferimenti delle unità ad 1 o a unità saccaridiche) La sottosottoclasse (3 ) definisce esattamente il tipo di gruppo trasferito. (Definizione completa della reazione catalizzata). Es. ella sottoclasse delle transferasi che trasferiscono gruppi ad un solo atomo di. i saranno le metiltransferasi che trasferiscono gruppi metilici oppure metilenici ecc.. Es. ottoclasse: glicosiltransferasi (sottosottoclasse: esosi, pentosi); viene precisato il gruppo che viene trasferito. Anche le transferasi hanno sempre un gruppo prostetico (derivato vitaminico o atomo di Me di transizione). Eccezionalmente: alcune, attraverso una associazione di R aa formano di per se il gruppo transferasico (eccezioni: senza gruppo prostetico). Molti derivano dalle vit. Gruppo B. Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 5
lasse 2 _ TRAFERAI: coenzimi Alcune transferasi sono proteine coniugate (apoenzima + coenzima). Il coenzima di molte transferasi deriva dalla trasformazione di una vitamina del gruppo B el dettaglio vedremo le caratteristiche di reazione di transferasi che contengono come coenzima: TIAMIPIRFFAT o TPP (derivato dalla VITAMIA B1) FFPATTEIA E EZIMA A (derivati dalla VITAMIA B3 ) PIRIDXALFFAT o PALP (derivato dalla VITAMIA B6 ) TETRAIDRFLAT o F 4 (derivato dalla VITAMIA B8 ) AQUABALAMIDE EZIMA (derivato dalla VITAMIA B12 ) Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 6
lasse 2 _ TRAFERAI: coenzimi 2 3 + 3 l - 3 2 + 3 l - 3 - TIAMIPIRFFAT o TPP (derivato dalla VITAMIA B1) Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 7
Vitamina B1 3 3 2 4 5 6 2 1 + 3 3 4 5 2 1 l - La vit B1, viene sintetizzata da vegetali e alcuni procarioti deriva dall unione di 2 strutture eterocicliche: PIRIMIDIA e TIAZL. L unione coinvolge il metile in 5 (metilene e l in 3 del tiazolo + quaternario). VITAMIA B1= TIAMIA Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 8
Vitamina B1 Il passaggio a oe prevede il consumo di una mole di ATP per mole. L ATP viene scomposto in AMP e pirofosfato ed il pirofosfato viene trasferito sulla struttura idrossimetilica. L enzima che opera questa trasformazione ha l atomo di Mn nel sito attivo; questo destabilizza il primo legame dianidride e permette così la scissione ed il trasferimento del catione pirofosfato sull. La molecola così strutturata è riconosciuta ed accettata dall apoproteina. Le strutture pirofosforiche hanno alto potenziale (quindi il potenziale complessivo è stato aumentato). L unione coinvolge il metile in 2 (metilene) è VALETE. Il metilene interagisce con il carbocatione ottenuto da un residuo di er per sottrazione dell. 2 3 2 + 3 l - Prof. G. Gilardi - Biological hemistry P + P 9
lasse 2 _ TRAFERAI: TPP TIAMIPIRFFAT o TPP (derivato dalla VITAMIA B1) La vit B1 sotto forma di TIAMIPIRFFAT è oe di transferasi ma anche di LIAI. (stesso meccanismo). La molecola è piegata attorno al gruppo metilenico ed i 2 eterocicli si trovano su piani paralleli, affacciati. Anche in questo caso avremo non cofattori (Mg, a, Mn) che tra i 2 eterocicli stabilizzano (amplificano) la trasformazione delle forme pirimidinica da lattimica a semilattamica. Queste transizioni promuovono, attraverso la ridistribuzione delle forme tautomeriche mediata dagli ioni cofattori, il passaggio della struttura tiazolica da una forma con 3 + quaternario ad uno dove il doppio legame è indirizzato verso l esterno (sul 2 ). + 3 + 3 Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 10
TPP: effetto catalitico Le transferasi (cl. 2) che usano il tiaminpirofosfato come oe sono le TRAETLAI; riconoscono come substrati i chetosi. In posizione 1: gruppo alcolico primario; posizione 2: chetone. Accettano nel sito attivo solo i chetosi col 3 in L configurazione Il sito che lega il substrato è il carbonio in 2. Il carbonilico (in 2) del substrato è sede di δ + sul, si ha attacco nucleofilo del carbanione. Il carbanione è riducente e il legame covalente che forma riduce il gruppo chetonico a gruppo alcolico terziario. 3 2 3 2 + δ+ = 2 X + 2 X Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 11
TPP: effetto catalitico Quando si ha la catalisi il doppio legame si realizza tra 2 e 2 del substrato a spese degli e di legame tra 2 e 3 del substrato. 3 : carbocatione che viene neutralizzato dagli ossidrili del mezzo 1 prodotto di reazione è la porzione 3-n: si ottiene un aldoso con 2 atomi di in meno. Questo primo prodotto può uscire dal sito attivo dell enzima mentre nel sito restano gli atomi ex 1 e 2 del chetoso. 2 + 2 X - + 3 2 X 1 prodotto Aldeide idrata Aldoso con n-2 Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 12
TPP: effetto catalitico Il ritorno dell equilibrio degli eterocicli alla forma più insatura porta alla comparsa della struttura in cui il substrato (in forma anionica) è legato con legame semplice al oe. aldoso 2 δ+ + 3 Il cosubstrato che entra nel sito dopo che era uscito il primo prodotto di reazione deve poter accettare l attacco del carbanione è un altro saccaride (con un gruppo carbonilico) ALD. 3 2 + 3 Il carbonile è ridotto a gruppo alcolico con L configurazione. X Prof. G. Gilardi - Biological hemistry X 13
TPP: effetto catalitico Il manganese nel sito attivo legandosi all in 2 promuove la scissione dell enzima con ripartizione ineguale degli e (il 2 ha struttura carbanionica) La molecola poi si attesta creando un doppio legame = e dissociando 1 +. LE TRAETLAI sono presenti in: ciclo dei PETI ciclo di ALVI reazioni anaplerotiche che servono a ricostruire i substrati I saccaridi quando partecipano a queste reazioni sono fosforilati (marcati) nel terminale. + 2 X + 3 Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 14
TPP: esempio di catalisi 2 2 P 2 + + 2 P 2 P 2 P Fruttoso 6 fosfato Gliceraldeide fosfato Xiluloso 5 fosfato Eritroso 4fosfato F 6 P (chetoso) GAP (aldoso) Xu 5 P (chetoso) E 4 P (aldoso) F 6 P + GAP Xu 5P + E 4 P La transferasi trasferisce il chetolo: il GAP accetta 2 e diventa un nuovo chetolo con L conf. del 3 Xiluloso 5 P mentre il fruttoso che aveva 6 ne perde 2 e 4 danno l eritroso 4 fosfato. Le reazioni transferasiche sono sempre reversibili (in vivo ed in vitro) e lo spostamento dell equilibrio è dovuto solo all attività dei composti. Prof. G. Gilardi - Biological hemistry 15