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Bioorganische ChemieEnzymatische Katalyse 2011
Prof. Dr. A. Jäschke
INF 364, Zi. 308, Tel. 54 48 51 jaeschke@uni-hd.de
Ringvorlesung Chemie B - Studiengang Molekulare Biotechnologie
Gliederung
Allgemeine Eigenschaften, NomenklaturEnzymkinetikEnzyminhibitionKatalytische StrategienEnzymatische Mechanismen (an Beispielen)Enzymregulation und -kontrolle
Worauf beruht das katalytische Leistungsvermögen von Enzymen?
Katalytische Strategien
Kovalente Katalyse
Allgemeine Säure-Base-Katalyse
Metallionenkatalyse
Katalyse durch Annäherung
Kovalente Katalyse
Katalyse durch vorübergehende Bildung einer kovalenten Katalysator-Substrat-Bindung Nucleophile Gruppe am Katalysator greift elektrophiles Zentrum am Substrat anJe stabiler die kovalente Bindung, desto schwieriger ihr ZerfallLeicht polarisierbare Gruppen (Lys, Cys, Asp, His, Ser)
Proteasen ermöglichen eine schwer durchführbare Reaktion
Proteinstoffwechsel
Abbau im Organismus
Nahrungsaufnahme
Regulatorische Strategie
Reaktionsgleichung
Warum stabil?
Substratspezifität von Chymotrypsin
C-terminal von großen hydrophoben Resten – Trp, Phe, Tyr, Met
Ein ungewöhnlich reaktives Serin im Chymotrypsin
Farbreaktion
Kinetik der Chymotrypsinkatalyse
Kovalente Katalyse (allgemein)
3D-Struktur von Chymotrypsin
Die katalytische Triade
Stryer, 5th Edition
Die Oxyanionentasche
Die hydrophobe Tasche von Chymotrypsin
Nomenklatur der Protease-Substrat-Wechselwirkungen
Strukturelle Übereinstimmung von Trypsin und Chymotrypsin
Unterschiedliche Serinproteasen
Die katalytische Triade von Subtilisin
Evolution – hier: Bakterium
Oxyanion: Seitenkette eines Aspartats
Katalyt. Triade mindestens 3mal unabhängig in der Evolution entstanden
Wie kann man die Bedeutung einzelner AS untersuchen?
3 weitere Proteinklassen
Alternative Mechanismen
Unterschiedliche nucleophile Gruppe
Cathepsine: homologCaspasen: gleiches aktives Zentrum
ReninPepsin: SymmetrieHIV-Protease
Carboxypeptidase AMatrix-Metalloproteasen
Proteaseinhibitoren sind wichtige Medikamente
Komplex aus Crixivan und HIV-Protease
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