enzİmlerİn genel Özellİklerİ - ii - baskent-adn.edu.trbaskent-adn.edu.tr/dokumanlar/enzimlerin...
Post on 11-May-2019
236 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ENZİMLERİN GENEL
ÖZELLİKLERİ - II
Doç Dr. Nurzen SEZGİN
Enzyme
substrate
Enzyme
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
substrate
Enzyme
Enzyme
Enzyme
Enzyme
EnzymeEnzyme
Enzyme
substrate
Enzyme
Substrat
Eğer enzim sadece substrat
bağlasaydı ilave bir reaksiyon olmazdı
Transition state Ürün
Ezim sadece substratı tanımaz,
Aynı zamanda geçiş durumu oluşumunu sağlarAdapted from Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.252
X
Enzim katalizinin doğası
● Enzim katalitik yüzey sağlar
● Bu yüzey geçiş durumunu stabilize eder
● Geçiş durumunu ürüne dönüştürür
B
BA Katalitik yüzey
A
Juang RH (2004) BCbasics
Enzim Geçiş Durumunu Stabilize Eder
S
P
ES
EST
EP
ST
Reaksiyon yönü
Enerji değişimi
Enerji
gerek
sinim
i(k
ataliz olm
adan
)
Enerji
azalır(k
ataliz du
rum
un
da)
Fark ne?T = Transition state
Adapted from Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.166
Aktif Bölge Derine saklanmış Cep
Geçiş durumuna ulaşmak için gereken enerji
Aktif durumda neden düşüktür?
Sihirli cep
(1) Geçişi stabilize eder
(2) Suyu uzak tutar
(3) Reaktif gruplar
(4) Koenzimler yardım eder
(2)
(3)
(4)
(1)CoE
+
-
Juang RH (2004) BCbasics
Enzim Aktif Bölgesi Ab Bağlanmasından Faklıdır
Enzimdeki aktif bölge substratı
tanıması yanında geçiş durumuna
uyar ve onu stabilize eder
Ab üzerinde Ag bağlanma bölgesi
Ag’ne tamamlayıcı olarak bağlanır,
reaksiyon olmaz
Adapted from Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.252
X
Aktif Bölge Suyun Etkilerinden Korunur
Stabil iyonik bağların oluşumu sağlanır
Adapted from Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.115
-
+
Katalizör olarak bir enzimin
fonksiyonu, aktivasyon enerjisini
düşürmek suretiyle bir
reaksiyonun hızını artırmaktır
Enzim katalizi 1
Enzimle katalizlenen bir reaksiyonun ayırt edici özelliği, enzim üzerinde
aktif merkez denen bir cep sınırları içinde meydana gelmesidir.
Enzim katalizi 2
Bir enzimatik reaksiyonun hızı, enzimin etkinliği veya enzimin
aktivitesi ile ilişkilidir.
Etkinliği veya aktivitesi fazla olan bir enzim, belirli bir sürede daha
fazla substrat molekülünü ürün haline dönüştürür.
En çok kullanılan enzim aktivitesi birimi, IU’dir.
1 IU enzim aktivitesi, optimal koşullarda, 1 dakikada 1 mol
substratı değiştiren enzim etkinliğini ifade eder
Enzim kinetikleri
Enzim konsantrasyonu
substrat konsantrasyonu
pH
ısı veya sıcaklık
zaman
ışık ve diğer fiziksel faktörler
iyonların doğası ve konsantrasyonu
hormonlar ve diğer biyokimyasal faktörler
reaksiyon ürünleri
Enzimatik bir reaksiyonun hızını etkileyen faktörler
Substratın çok bol olduğu bir
ortamda optimal şartlarda
enzimatik bir reaksiyonun ölçülen
ilk hızı (Vo), enzim
konsantrasyonu E ile doğru
orantılıdır
Enzim konsantrasyonunun enzimatik reaksiyonların
hızına etkisi
Enzim konsantrasyonu ve diğer bütün
şartların sabit olduğu bir ortamda
enzimatik tepkimenin hızı, substrat
konsantrasyonunun artırılmasıyla
başlangıçta doğrusal bir artış gösterir;
fakat substrat ilave edildikçe hız
giderek daha az artar ve belirli bir Vmax
düzeyinde sabit kalır.
Substrat konsantrasyonunun enzimatik reaksiyonların
hızına etkisi
Her enzimin maksimum aktivite gösterdiği bir pH değeri vardır ki
bu pH değerine enzimin optimal pH değeri denir
Pepsinın pH-aktivite grafiği Glukoz-6-fosfatazın pH-aktivite grafiği
pH’ın Enzimatik Reaksiyonların Hızı Üzerine Etkisi
Sıcaklık artışıyla enzimatik reaksiyonun hızındaki artış, sıcaklık
belli bir değere yükselinceye kadar devam eder; daha yüksek
sıcaklıklarda enzim denatüre olarak aktivitesini kaybeder ve
reaksiyon hızı azalır
Enzimatik reaksiyonun
hızının maksimum olduğu
sıcaklık derecesine optimal
sıcaklık denir
Isı veya sıcaklığın enzimatik reaksiyonların hızı
üzerine etkisi
Bir enzim tarafından katalizlenen bir reaksiyonun hızı, zamanla
azalır. Bunun sebebi,
reaksiyon ürünlerinin kendi aralarında birleşerek aksi
yönde bir reaksiyon meydana getirmeleri,
enzimin zamanla inaktive olması,
reaksiyonu önleyen maddelerin oluşması
substratın tükenmesidir.
Zamanın enzimatik reaksiyonların hızı
üzerine etkisi
• Allosterik enzimler
• Protein/protein etkileşimi
• Kovalent modifikasyon/kaskat sistemler
• Zimojen aktivasyon
• Enzim sentezinin indüksiyonu veya represyonu
Enzimatik Aktivitenin Düzenlenmesi
Bazı enzimler proteolitik yıkılım
vasıtasıyla aktive olurlar.
Proteolitik yıkılım vasıtasıyla
aktive edilen enzimlerin inaktif
prekürsörü, zimojen olarak
isimlendirilir.
Zimojen Aktivasyon
• Reversibl enzim inhibisyonları
1) Kompetitif (yarışmalı) enzim inhibisyonu
2) Nonkompetitif (yarışmasız) enzim inhibisyonu
3) Unkompetitif enzim inhibisyonu
• İrreversibl enzim inhibisyonları
Bazı ilaçlar ve bir kısım kimyasal maddeler enzimlerin katalitik
etkilerine engel olurlar
Enzim İnhibisyonu
1. Kompetitif (yarışmalı) Enzim İnhibisyonu
2. Nonkompetitif (yarışmasız) Enzim
İnhibisyonu
3. Unkompetitif Enzim İnhibisyonu
Bir irreversibl inhibitörün, enzim üzerinde bulunan ve
aktivite için esas olan bir fonksiyonel grubu yıkması
veya onunla irreversibl olarak birleşmesi sonucu
meydana gelir
İrreversibl Enzim İnhibisyonları
Belli bir enzimin katalitik aktivitesi aynı, fakat elektriksel
alanda göç, doku dağılımı, ısı, inhibitör ve aktivatörlere
yanıtları farklı olan formlarına o enzimin izoenzimleri denir
CK izoenzimi İzoenzimin özellikleri
CK1 (CK-BB) Beyinde bulunur; serumda her zaman aktivitesi gösterilemez.
CK2 (CK-MB) Kalp kasında bulunur; plazma düzeyi normalde total CK düzeyinin
%2’sinden daha azdır; miyokard enfarktüsünden sonra plazma düzeyi artar.
CK3 (CK-MM) İskelet kasında bulunur; normalde plazma total CK aktivitesinin %98’ini
oluşturur.
İzoenzimler (izozimler)
Plazmaya özgü enzimler: fibrinojen gibi...
Sekresyon enzimleri: -Amilaz gibi...
Sellüler enzimler: transaminazlar gibi...
Kanda Bulunan Enzimlerin Kaynakları
Enzimlerin hücrelerden serbest kalma hızı
Enzim üretiminde değişiklikler
Enzimlerin dolaşımdan uzaklaştırılma hızı
Enzim aktivitesini artıran nonspesifik nedenler
Serum enzim düzeyini etkileyen faktörler
Kan, antikoagulansız tüpe (düz tüp) alınmalıdır
Kan genellikle venden alınır
Kan alırken hemolizden kaçınmalıdır
Kan, pıhtılaşmasından hemen sonra santrifüj edilerek
serum ayrılmalıdır
Günlük taze kan kullanılması en iyisidir
Kan enzimlerinin aktivite tayinlerinde dikkat
edilecekler
transaminazlar (AST ve ALT)
laktat dehidrojenaz (LDH, LD)
kreatin kinaz (CK, CPK)
fosfatazlar (ALP ve ACP)
amilaz (AMS)
lipaz (LPS)
Klinik tanıda önemli olan serum enzimleri 1
gama glutamiltransferaz (GGT, -GT)
aldolaz (ALS)
5 -nükleotidaz (5 -NT)
lösin aminopeptidaz (LAP)
psödokolinesteraz (ChE)
glukoz-6-fosfat dehidrojenaz (G-6-PD)
Klinik tanıda önemli olan serum enzimleri 2
kalp ve akciğer hastalıkları
karaciğer hastalıkları
kas hastalıkları
kemik hastalıkları
pankreas hastalıkları
maligniteler
genetik hastalıklar
hematolojik hastalıklar
zehirlenmeler
Enzimatik Tanı Alanları
total kreatin kinaz (CK, CPK)
CK-MB
aspartat transaminaz (AST)
laktat dehidrojenaz (LD, LDH)
Kalp ve akciğer hastalıklarının tanısında yararlı
enzimler
transaminazlar (ALT, AST)
LDH
GGT ( -GT)
ALP
5 -nükleotidaz (5 -NT)
lösin aminopeptidaz (LAP)
Karaciğer hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
CK
LDH
aldolaz
AST
Kas hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
alkalen fosfataz (ALP)
asit fosfataz (ACP)
Osteoblastik aktivite artışı ile karakterize kemik
hastalıklarında ALP yükselir
Osteoklastik kemik hastalıklarında ALP yanında ACP da
yükselir.
Kemik hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
-amilaz
lipaz
Pankreas hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
organ spesifik enzimler
ACP, ALP, GGT, 5 -nükleotidaz, lösin aminopeptidaz
(LAP), -amilaz ve lipaz
organ spesifik olmayan enzimler
LDH, aldolaz, fosfoheksoz izomeraz
Malignitelerin tanısında yararlı enzimler
anaerobik glikoliz ile ilgili bazı enzimler
pentoz fosfat yolu ile ilgili bazı enzimler
glutatyon metabolizması ile ilgili bazı enzimler
adenozin deaminaz gibi pürin ve pirimidin katabolizması
enzimleri
Na+/K+ ATPaz
lesitin kolesterol açil transferaz (LCAT)
methemoglobin redüktaz ........
Hematolojik hastalıkların tanısında yararlı enzimler
Organik fosfor bileşikleri ile zehirlenme durumlarında
serum kolinesteraz (ChE) düzeyi düşük
bulunur
Zehirlenmelerin tanısında yararlı enzimler
fenilalanin hidroksilaz,
galaktoz-1-fosfat üridiltransferaz,
glukoz-6-fosfataz
gibi birçok enzim
Genetik hastalıkların tanısında yararlı enzimler
Enzyme Eksikliği
top related