المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10608 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

SAM methyltransferases  
  
1223   05:41 مساءً   date: 27-10-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................


Read More
Date: 12-7-2018 1276
Date: 13-9-2019 671
Date: 26-2-2016 2386

SAM methyltransferases

The most common example of sulfonium ions in a living organism is the reaction of S-Adenosylmethionine. Some of the most important examples of SN2 reactions in biochemistry are those catalyzed by S-adenosyl methionine (SAM) – dependent methyltransferase enzymes. We have already seen, in chapter 6 and again in chapter 8, how a methyl group is transferred in an SN2 reaction from SAM to the amine group on the nucleotide base adenosine:

image001.png

(Nucleic Acids Res. 2000, 28, 3950).

Another SAM-dependent methylation reaction is catalyzed by an enzyme called catechol-O-methyltransferase. The substrate here is epinephrine, also known as adrenaline.

image002.png

Notice that in this example, the attacking nucleophile is an alcohol rather than an amine (that’s why the enzyme is called an O-methyltransferase). In both cases, though, a basic amino acid side chain is positioned in the active site in just the right place to deprotonate the nucleophilic group as it attacks, increasing its nucleophilicity. The electrophile in both reactions is a methyl carbon, so there is little steric hindrance to slow down the nucleophilic attack. The methyl carbon is electrophilic because it is bonded to a positively-charged sulfur, which is a powerful electron withdrawing group. The positive charge on the sulfur also makes it an excellent leaving group, as the resulting product will be a neutral and very stable sulfide. All in all, in both reactions we have a reasonably good nucleophile, an electron-poor, unhindered electrophile, and an excellent leaving group.

Because the electrophilic carbon in these reactions is a methyl carbon, a stepwise SN1-like mechanism is extremely unlikely: a methyl carbocation is very high in energy and thus is not a reasonable intermediate to propose. We can confidently predict that this reaction is SN2. Does this SN2 reaction occur, as expected, with inversion of stereochemistry? Of course, the electrophilic methyl carbon in these reactions is achiral, so inversion is not apparent. To demonstrate inversion, the following experiment has been carried out with catechol-O-methyltransferase:

image006.png

Here, the methyl group of SAM was made to be chiral by incorporating hydrogen isotopes tritium (3H, T) and deuterium (2H, D). The researchers determined that the reaction occurred with inversion of configuration, as expected for an SN2 displacement (J. Biol. Chem. 1980, 255, 9124).

Sulfides can be easily oxidized. Reacting a sulfide with hydrogen peroxide, H2O2, as room termpeature produces a sulfoxide (R2SO). The oxidation can be continued by reaction with a peroxyacid to produce the sulfone (R2SO2)

A common example of a sulfoxide is the solvent dimethyl sulfoxide (DMSO). DMSO is polar aprotic solvent.

Figure 1.1. DMSO is a very polar, aprotic solvent.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .