ISSN:
0044-8249
Keywords:
Enzymkatalyse
;
Metallohydrolasen
;
Katalyse
;
Chemistry
;
General Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Notes:
Sowohl bei enzymatischen als auch bei nichtenzymatischen Katalysen sind zahlreiche Untersuchungen durchgeführt worden, um zu verstehen, wie Metallionen - besonders Zinkionen - die Hydrolyse von Phosphorsäureester- und Amidbindungen unterstützen. Hydrolasen mit einem Metallion im aktiven Zentrum, sogenannte mononucleare Metallohydrolasen, z. B. die Carboxypeptidase A oder Thermolysin, zählen zu den ersten Enzymen, deren Strukturen röntgenographisch aufgeklärt werden konnten. In den letzten Jahren wurden zunehmend mehr Metalloenzyme charakterisiert, in denen zwei oder mehrere benachbarte Metallionen die Katalyse von Phosphoryl- (ROPO3 + R′OH → R′OPO3 + ROH; im Fall der Phosphatasereaktion ist R′-OH ein Wassermolekül) und von Carbonyltransferreaktionen unterstützen, z. B. in Peptidasen und anderen Amidasen. Diese dinuclearen Metalloenzyme katalysieren enorm viele Reaktionen dieser Art: die hydrolytische Spaltung von Phosphorsäuremono-, di- und triesterbindungen, von Phosphorsäureanhydridbindungen sowie die Spaltung von Peptidbindungen oder Harnstoff. Auch die Bildung der Phosphodiesterbindung in RNA und DNA wird von Polymerasen über einen Zwei-Metallionen-Mechanismus katalysiert. Erstaunlich vielfältig sind auch die Strukturen der aktiven Zentren dieser di- oder trinuclearen Metalloenzyme, selbst für Enzyme, die sehr ähnliche Reaktionen katalysieren. Die Strukturbestimmung des aktiven und inaktivierten Enzyms mit gebundenem Substrat oder Produkt, einem stabilen Intermediat oder einem Analogon einer sich im Verlauf der Reaktion bildenden Zwischenstufe ist eine leistungsstarke Methode zur Aufklärung der mechanistischen Details der Enzymkatalyse. Strukturbestimmungen sind für viele der in diesem Artikel beschriebenen Metalloenzyme durchgeführt worden und liefern zusammen mit anderen biochemischen Untersuchungen einen immer besseren Einblick in die Fragestellung, wie die zwei (oder mehr) Metallionen zusammenwirken, um die Reaktionen effizient zu katalysieren.
Additional Material:
34 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/ange.19961081804
Permalink
