إنزيمات الاستريز.. التحلل المائي للروابط الإسترية للمركبات المختلفة

إنزيمات الاستريز

Esterases
تقوم هذه الإنزيمات بالتحلل المائي للروابط الإسترية (Ester linkages) للمركبات المختلفة والنواتج المتكونة عبارة عن حمض وكحول.

هذه الإنزيمات تشتمل على إنزيمات الليبيز (Lipases) التي تحلل الجليسريدات الثلاثية مائياً وإنزيمات الفوسفوليبيز (Phospholipases) والتي تحلل مائياً الفوسفوليبيدات.

الاستريز هو إنزيم لمجموعة هيدرولاز (EC 3.1) الذي يحفز التحلل المائي لروابط الإستر (بين الكحول أو الفينول والحمض).

هناك العديد من الأستيرات المختلفة اعتمادًا على الركيزة المستخدمة، وهيكل البروتين والوظيفة البيولوجية.

انظر أيضًا الكولينستراز، الأسيتيل كولينستراز والفوسفوديستاز.

الاستريز هو هيدرولاز الذي يكسر اتصالات الإستر في الكحول والأحماض المقابلة لوسائل التفاعل الكيميائي الذي يتم فيه استخدام جزيء الماء ، أي عن طريق التحلل المائي.

الاستيترات هي إنزيمات في جميع الكائنات الحية القادرين على استرات هيدروليسر في الكحول والحمض (saponification).

لذلك هذه هي المائيات.

وتسمى الاستيترات التي تقسم الدهون الليباز.

وتسمى الاستريز التي تقسم الفوسفات الفوسفاتاز.

يتم تنقيح الأحماض النووية بواسطة النيوكليز.

تم العثور على الاستريز (بالمعنى الضيق من الاستريز الكربوكسي) في التحفيز الحيوي كتطبيق للمحفز الحيوي.

تم العثور عليها من بين آخرين في الكبد البشري. على سبيل المثال، فإن إسترز كبد لحم الخنزير (PLE) له أهمية صناعية.

تحفز الاستيترات التحلل المائي لاسترات حمض الكربوكسيل، في حين أن ليز الهيدروكسينيتريل تحفز القضاء على السيانيد الهيدروجين من السيانهيدرين.

يحتوي الموقعان النشطان على ثالوث تحفيزي للسيرين هيستدين (Ser-His-Asp).

حمض الساليسيليك Biaise 2 (SABP2) يحفز التحلل المائي لساليسيلات الميثيل.

يرتبط إستر الركيزة بأكسجين الكاربونيل في ثقب الأوكسسياني.

الخطوة الأولى في التفاعل هي الهجوم النووي من قبل سيرين O على الكربون الكربونيل.

تتضمن الآلية وسيط إنزيم الأسيلة.

الاستريز والأميداز:

يتم تحفيز تفاعلات الاستريز والأميداز من قبل نفس الإنزيمات، على الرغم من تخصيص أرقام فئة الإنزيمات المختلفة للناشطين المختلفين.

يتم تجميع الاستريز وفقًا لتفاعلها مع فوسفات عضويات سمية في A- و B- و C.

الفوسفات العضوية عبارة عن ركائز ، وبالتالي يتم إزالة السموم من قبل A-estéras في حين أن الفوسفات العضوية هي مثبطات قوية للمعربات B، والتي هي أساس سمية (مبيدات حشرية انتقائية وجرعة زائدة غير طوعية في الثدييات).

لا تتفاعل C-esterases مع فوسفات العضوية.

 تشترك Estérase  Amidase و Perhydrolase في آلية مشتركة، حيث تعمل Ser (Sérine)، والتي يتم تنشيطها بواسطة Hist (Histidine and Aspartate)، بمثابة نوكليوفيلي.

Ser-his-asp هو ثالوث حفاز. في وقت لاحق، يتم تحلل الإستريز وأمديز بواسطة جزيء ماء نشط، بينما في بيرهيدرولز، يشارك H2O2 المنشط.

يشترك Haloalcan Diasalogenase و Hydrolase epoxide في آلية مختلفة، حيث يعمل ASP كأنه نوكليوفيلي.

جزيء الماء، الذي يتم تنشيطه أيضًا بواسطة dyad histi-asp، يتحلل رابطة الإستر بين ASP والمنتج.

على عكس آليات التفاعل هذه، في ليز الهيدروكسينيتريل، لا يتم تشكيل أي إنزيم تساهمي وسيط.

مرة أخرى، يشارك الثلاثي الحفاز، لكن الخدمة المنشطة تعمل كأساس وتطرح البروتون من مجموعة الهيدروكسيل السيانهيدرين.

بعد ذلك، يتم إطلاق السيانيد.

الاستريز - أ A-esterase:

على الرغم من أن الإسترات المستمدة من المركبات العطرية هي ركائز مفضلة للاسترات A (وتسمى أيضًا aryles estterases)، فإن أهم ركائز من وجهة نظر السمية هي فوسفات عضوية.

ترجع السمية الانتقائية تجاه الحشرات إلى عدم وجود فوسفات عضوية لإزالة السموم من السستورات في غير اللباتب، في حين أن الثدييات محمية إلى حد كبير من خلال أنشطة السستراز عالية.

الاستريز - ب B-esterase:

العضو المهيمن في B-estérates هو أسيتيل كولين إستريز المسؤول عن تعطيل الناقل العصبي الأسيتيل كولين.

الفوسفات العضوية هي مثبطات ميكانيكية من B-estérases.

يتم إنتاج آثارها السامة عن طريق تراكم الأسيتيل كولين وبالتالي بواسطة نشاط كوليني مبالغ فيه.

يرجع التأثير المثبط للفوسفات العضوية إلى حقيقة أن الإستر الأنزيمية للفوسفوسين المتكونة بين برامج B-estérases والفوسفات العضوية هو التحلل المائي ببطء شديد، إذا كان كل شيء، وبالتالي لا يوجد عمليا تجديدًا للإنزيم.

إن تثبيط B-esterase آخر، يتم استهداف الاعتلال العصبي في الجهاز العصبي المركزي، أدى إلى سمية عصبية تسمى اعتلال الأعصاب المتأخر الناجم عن الفسفارات العضوية.

يُشتبه في أن السمية العصبية التي لوحظت في بعض قدامى المحاربين في حرب الخليج تسببت في مزيج من بيريدوستغمين، وهو مستطيل مثبط الأسيتيل كولين (يستخدم كمضاد ضد الأسلحة الكيميائية المضادة للكولين)، مع حسمات عضويات عضوية.

يعد الكربوكسيل غير المحدد الكربوكسيل المعبر عنه بشكل رئيسي في الكبد أيضًا B-esterase.

لقد استقال العديد من استرات الأجانب وأمسيات، بما في ذلك العديد من مضادات لاضطرابات النظم والتخدير.

الكربوكسيليسترز غير المحدد هو متعدد الأشكال في البشر.

يخضع الناس الخاليون من هذا النشاط الاستيائي لسمية جرعة زائدة من الأدوية التي يتم تحللها بشكل تفضيلي بواسطة هذا الإنزيم.

في الأفراد الذين يعانون من نقص في الكابوكسيليسترز غير المحدد، يؤدي عامل القفل العصبي العضلي، السوكاميثونيوم، إلى سمية جرعة زائدة (استرخاء عضلات الحجاب الحاجز، وتوقف التنفس والموت) إذا لم يتم استخدام التنفس الاصطناعي المعتاد أو إذا لم يتم ضبط الجرعة.

الاستريز - سي C-testerase:

C-esterases بشكل تفضيلي هيدروليز أسيتيليك استر.

لذلك، يسمى أيضا الأسيتيليسترز.

الركائز النموذجية هي أسيتات 4-nitrophenyl، بروبيل كلوروسيتات وفلوريسين.