المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
دقة حيل الشيطان وردها
2024-05-25
مراتب العجب
2024-05-25
حبّ الدنيا
2024-05-25
معنى العجب
2024-05-25
من مفاسد حبّ الدنيا
2024-05-25
أسباب حبّ الدنيا
2024-05-25

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

Catalytic Triad  
  
1578   11:30 صباحاً   date: 19-12-2015
Author : D. M. Blow
Book or Source : Nature 343, 694–695
Page and Part :

Catalytic Triad

 

The term catalytic triad is used to describe the arrangement of amino acid residues in the active sites of serine proteinases that underlies their mechanism of enzyme action. It was first applied to the active site of chymotrypsin when the structure of that enzyme was determined by X-ray crystallography (1). Earlier studies had shown that chymotrypsin could be inactivated by chemical modification of one of its serine residues with the nerve gas, diisopropylfluorophosphate (DIFP). Examination of the enzyme structure revealed that the hydroxyl group of this serine, residue 195, was “activated” by the imidazole group of histidine 57, which in turn was “activated” by the carboxyl group of aspartate 102 (Fig. 1). Originally described as a charge relay system, these three residues are more commonly called a catalytic triad

Figure 1. The catalytic triad, the hydrolytic apparatus of serine proteinases. It consists of the side chains of an aspartic acid, a histidine, and a serine residue (eg, residues 102, 57 and 195, respectively, in bovine chymotrypsin). In the absence of substrate, the imidazole group of the histidine is unprotonated, but it potentiates the nucleophilic properties of the hydroxyl side chain of the serine. When substrate binds to the active site, the serine proton is transferred to the imidazole group and the oxygen attacks the carbonyl group of the substrate. The resulting positively charged imidazole is stabilized by interaction with the negative charge of the aspartate carboxyl group. The activated serine is also highly reactive toward inhibitors such as PMSF and DIFP.

Similar triads have been observed in both the chymotrypsin and subtilisin evolutionary families of serine proteinases (2), as well as in other hydrolytic enzymes (3). It is remarkable that the bacterial serine proteinase subtilisin has the same geometrical arrangement of aspartate, histidine, and serine residues as chymotrypsin, but all other structural aspects of the two proteins are quite different. This is a classic example of convergent evolution. The activated serine interacts with the carbonyl carbon atom of the peptide bond to be hydrolyzed, forming an oxyanion intermediate, which is converted to an acylated serine with release of the amine component of the peptide. Subsequent hydrolysis of the acylenzyme occurs by the reverse reaction in which water substitutes for the activated serine.

References

1. D. M. Blow (1976) Acc. Chem. Res. 9, 145–152

2. T. A. Steitz and R. G. Schulman (1982) Annu. Rev. Biochem. Biophys. 11, 419–444.

3. D. M. Blow (1990) Nature 343, 694–695.

 




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.