Ligaza

Ligaza (lat. ligare = vezati, skupa slijepiti) jest enzim koji katalizira spajanje dva velika molekula formiranjem nove hemijske veze, obično sa pratećom hidrolizom malih hemijskih skupina – privjesaka na jednoj od većih molekula, ili pak enzim koji katalizira povezivanje dva jedinjenja, npr. enzima koji kataliziraju udruživanje CO, CS, CN, itd.^[1]^[2]^[3]^[4]

U principu, ligaza katalizira slijedeće reakcije:

Ab + C → A–C + b

ili ponekad:

Ab + cD → A–D + b + c + d + e + f,

gdje mala slova označavaju male, zavisne grupe. Ligaze mogu spojiti dva komplementarna fragmenta nukleinske kiseline i popraviti jedan oštećeni lanac nukleotida u dvostrukom lancu DNK, tokom replikacije. Drugim riječima, učinak ligaza ima ulogu međusobnog lijepljenja sekvenci DNK.

Shematski se ligazna reakcija nastavlja kako slijedi: $\mathrm {M_{1}+M_{2}+NTP\longrightarrow M_{1}{\mathord {-}}M_{2}+NDP+P\ oder\ M_{1}{\mathord {-}}M_{2}+NMP+2\ P}$
(M₁ i M₂ su molekule koje će se slijepiti).

Nomenklatura

Uobičajeni nazivi ligaznih enzima često uključuju riječ "ligaza", kao što je DNK ligaza, enzim koji se obično koristi u laboratorijama koje za molekularno-biološke analize, za spajanje fragmenata DNK. Drugi česti nazivi za ligaze uključuju naziv sintetaza, jer se koriste za sintetizu novih molekula.

Pritom treba imati na umu da, izvorno, biohemijska nomenklatura koristi termine sintetaza i sintaza. Prema prvobitnoj definiciji, sintaze ne koriste energiju iz nukleozid trifosfata (kao što su ATP, GTP, CTP, TTP i UTP), dok ih sintetaza u iste svrhe koristi. Ona je također govori da je sintaze jedna od lijaza (a lijaza je enzim koji katalizira razgradnju raznih hemijskih veza, osim hidrolize i oksidacije, često formirajući nove dvostruke veze ili strukture novog prstena) čemu nije potrebna nikakva energija. Sintetaze su ligaze (a ligaze je enzimi koji vezuju dva hemijska jedinjenja) koje zahtijevaju energiju. Međutim, Zajedničke komisija za biohemijsku nomenklaturu (JCBN) nalaže da se naziv "sintaze" može koristiti za bilo koji enzim koji katalizira sintezu (bez obzira da li ili ne koristi nukleozid trifosfate), dok se "sintetaze" koriste kao sinonimi.^[5]

Klasifikacija

U klasifikaciji EC broja enzima, ligaze su klasifikovana kao EC 6. Dalje se mogu svrstati u šest potklasa:
EC 6.1 uključuje ligaze koje se koriste za formiranje veze ugljik-kisik;
EC 6.2 uključuje ligaze za formiranje veze ugljik-sumpor;
EC 6.3 uključuje ligaze za formiranje veze ugljik-dušik (uključujući argininosukcinat sintetazu);
EC 6.4 uključuje ligaze za formiranje veze ugljik-ugljik;
EC 6.5 uključuje ligaze za formiranje veze estera fosforne kiseline;
EC 6.6 uključuje ligaze za formiranje veze dušik-metal.

Također pogledajte

Reference

^ Nelson D.L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
^ Kapur Pojskić L., Ed. (2014): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, 2. izdanje. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-8-3.
^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
^ Graeme K. Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
^ http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/newsletter/misc/synthase.html Arhivirano 15. 10. 2012. na Wayback Machine, Synthases and ligases |work=chem.qmul.ac.uk.

Vanjski linkovi

[1] Nelson D.L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.

[2] Kapur Pojskić L., Ed. (2014): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, 2. izdanje. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-8-3.

[3] Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.

[4] Graeme K. Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.

[5] ttp://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/newsletter/misc/synthase.html Arhivirano 15. 10. 2012. na Wayback Machine, Synthases and ligases |work=chem.qmul.ac.uk.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]