La clase EC 6 de enzimas ligasa incluye sintasas y sintetasas. Participan en reacciones sintéticas y catalizan la combinación de dos moléculas al mismo tiempo que rompen el enlace difosfato en ATP u otro trifosfato comparable.
A diferencia de las sintetasas, que utilizan ATP como fuente de energía durante la síntesis de compuestos biológicos, las sintasas son ligasas que catalizan la síntesis de compuestos biológicos sin utilizar ATP como fuente de energía.
En este artículo, conocerá exactamente la diferencia entre Synthase y Synthetase.
¿Qué es la sintasa?
A sintasa es una enzima que cataliza el proceso de síntesis en bioquímica. Tenga en cuenta que la nomenclatura biológica distinguió inicialmente entre sintetasas y sintasas.
De acuerdo con la definición original, las sintetasas utilizan nucleósidos trifosfatos (como ATP, GTP, CTP, TTP y UTP) como fuente de energía, mientras que las sintasas no lo hacen.
Sin embargo, según la Comisión Conjunta de Nomenclatura Bioquímica (JCBN), «sintasa» puede usarse para referirse a cualquier enzima que catalice la síntesis (independientemente de si emplea nucleósidos trifosfatos), pero «sintetasa» solo debe usarse para referirse a » ligasa.”
Aquí hay una lista de ejemplos de diferentes tipos de sintasa:
- ATP sintasa
- Citrato sintasa
- Triptófano sintasa
- Pseudouridina sintasa
- ácido graso sintasa
- Celulosa sintasa (formadora de UDP)
- Celulosa sintasa (formadora de PIB)
ATP sintasa
Difosfato de adenosina (ADP) y el fosfato inorgánico se utilizan para crear la molécula de almacenamiento de energía trifosfato de adenosina (ATP) mediante una proteína llamada ATP sintasa (Pi).
Se clasifica como ligasa ya que modifica el ADP formando un enlace PO (enlace fosfodiéster). Un dispositivo molecular llamado ATP sintasa.
Desde el punto de vista energético, la producción de ATP a partir de ADP y Pi no es deseable, y el proceso normalmente sería al revés.
Un gradiente de concentración de protones (H+) a través de la membrana mitocondrial interna en eucariotas o la membrana plasmática en bacterias impulsa esta reacción mediante el acoplamiento síntesis de ATP durante la respiración celular al gradiente.
En las plantas, la ATP sintasa utiliza un gradiente de protones formado en la luz de los tilacoides a través de la membrana de los tilacoides y en el estroma del cloroplasto para producir ATP durante la fotosíntesis.
Para una ATPasa, las ATP sintasas eucariotas son F-ATPasas que funcionan «a la inversa». Este tipo se discute principalmente en este artículo. Las subunidades FO y F1 de una F-ATPasa tienen un mecanismo de motor rotacional que permite la síntesis de ATP.
Hay diferentes tipos de sintasa.
Citrato sintasa
Casi todas las células vivas contienen la enzima citrato sintasa, que sirve como marcapasos en el primer paso del ciclo del ácido cítrico y se denomina EC 2.3.3.1 (anteriormente 4.1.3.7). (o ciclo de Krebs).
Citrato sintasa se encuentra en la matriz mitocondrial de las células eucariotas, aunque lo codifica el ADN nuclear, no el ADN mitocondrial.
Se crea en el citoplasma por los ribosomas citoplasmáticos y posteriormente se traslada a la matriz mitocondrial.
Un marcador enzimático cuantitativo típico de la existencia de mitocondrias intactas es la citrato sintasa. La actividad máxima de la citrato sintasa revela cuántas mitocondrias están presentes en el músculo esquelético.
Alta intensidad El entrenamiento por intervalos tiene el potencial de aumentar la actividad máxima más que el entrenamiento de resistencia o el entrenamiento por intervalos de alta intensidad.
La acetil coenzima A tiene un residuo de acetato de dos carbonos y una molécula de oxalacetato de cuatro carbonos se condensa para generar citrato de seis carbonos, que se produce por la reacción de condensación catalizada por la citrato sintasa.
triptófano sintasa
Los dos pasos finales en la producción de triptófano son catalizados por la enzima triptófano sintasa, también conocida como triptófano sintetasa.
Eubacterias, Arqueobacterias, Protistas, hongos, y Plantae son anfitriones frecuentes. Sin embargo, Animalia no lo tiene. Por lo general, aparece como un tetrámero 2 2.
Las subunidades catalizan la conversión reversible de fosfato de indol-3-glicerol en indol y gliceraldehído-3-fosfato (G3P) (IGP).
En un proceso dependiente de piridoxal fosfato (PLP), las subunidades catalizan la condensación irreversible de indol y serina para generar triptófano.
Un canal hidrofóbico interno de 25 angstroms de largo y ubicado en la enzima conecta cada sitio activo con el sitio activo adyacente.
Esto promueve canalización de sustrato, un mecanismo por el cual el indol producido en los sitios activos se difunde directamente a otros sitios activos. La triptófano sintasa contiene sitios activos acoplados alostéricamente.
Con frecuencia se descubre que Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi y Plantae incluyen triptófano sintasa. Los humanos y otros animales carecen de ella.
Uno de los nueve aminoácidos necesarios para los humanos, el triptófano es uno de los veinte aminoácidos estándar. Por lo tanto, el triptófano es esencial para la dieta humana.
También se sabe que la triptófano sintetasa puede usar análogos de indol, como indoles fluorados o metilados, como sustratos para producir análogos de triptófano equivalentes.
pseudouridina
La letra griega psi- se usa para abreviar pseudouridina, un isómero del nucleósido uridina en el que el uracilo se une al átomo de carbono mediante un enlace carbono-carbono en lugar de una conexión glucosídica nitrógeno-carbono. (El uracilo se denomina ocasionalmente «pseudouracilo» en este arreglo).
La alteración del ARN más prevalente en ARN celular es pseudouridina. El ARN puede sufrir más de 100 alteraciones químicas únicas durante la transcripción y la síntesis.
Además de los cuatro nucleótidos convencionales, estos podrían afectar potencialmente la expresión del ARN después de la transcripción y tener una serie de funciones en la célula, incluida la traducción, localización y estabilidad del ARN.
Uno de ellos es la pseudouridina, un isómero glucósido C5 de la uridina con un enlace CC entre el C1 del azúcar ribosa y el C5 del uracilo en lugar del típico enlace C1-N1 presente en la uridina.
Tiene movilidad rotacional adicional y flexibilidad conformacional debido al enlace CC. Además, la posición N1 de la pseudouridina posee un donante adicional de enlaces de hidrógeno.
La pseudouridina, también llamada 5-ribosiluracilo, es un componente familiar pero misterioso de los ARN estructurales (de transferencia, ribosomal, nuclear pequeño (snRNA) y nucleolar pequeño). Recientemente también se encontró en el ARN codificante.
Fue el primero en ser detectado, es el más frecuente y se puede encontrar en los tres dominios evolutivos de la vida. En el ARNt de levadura, la pseudouridina produce alrededor del 4% de los nucleótidos.
A través de la formación de enlaces de hidrógeno adicionales con el agua, esta alteración de la base puede estabilizar el ARN y mejorar el apilamiento de bases.
El número de pseudouridinas crece con la complejidad de un organismo. Hay 11 pseudouridinas en el rRNA de Escherichia coli, 30 en el rRNA citoplasmático de levadura, una alteración en el rRNA mitocondrial 21S y aproximadamente 100 en el rRNA de humanos.
Se ha demostrado que la pseudouridina en el ARNr y el ARNt ajusta y estabiliza la estructura regional y ayuda a mantener sus funciones en la decodificación del ARNm, el ensamblaje de los ribosomas, el procesamiento y la traducción.
Se ha demostrado que la pseudouridina en ARNsn mejora la interfaz entre el pre-ARNm y el ARN esplicosomal para ayudar a regular el empalme.
Sintasa de ácido graso
El gen FASN en humanos codifica la enzima conocida como ácido graso sintasa (FAS). A multienzima proteína llamada ácido graso sintasa cataliza la síntesis de ácidos grasos.
Es un sistema enzimático completo, no solo una enzima, compuesto por dos polipéptidos multifuncionales idénticos de 272 kDa que transfieren sustratos de un dominio funcional al siguiente.
Su función principal es utilizar NADPH para catalizar la creación de palmitato (C16:0, un ácido graso saturado de cadena larga) a partir de acetil- y malonil-CoA.
Acetil-CoA y malonil-CoA se convierten en ácidos grasos a través de una secuencia de descarboxilador Procesos de condensación de Claisen.
Después de cada ronda de alargamientouna cetorreductasa (KR), una deshidratasa (DH) y una enoil reductasa funcionan en secuencia para disminuir el grupo beta ceto a la cadena de carbono (ER) completamente saturada.
Cuando la cadena de ácidos grasos ha crecido hasta una longitud de 16 carbonos, se libera por la acción de una tioesterasa (TE), que está conectada covalentemente al grupo prostético fosfanteteína de una proteína transportadora de acilo (ACP) (ácido palmítico).
Celulosa Sintasa (Formadora de UDP)
La principal enzima responsable de la producción de celulosa es celulosa sintasa (EC 2.4.1.12) en su forma formadora de UDP. Generalmente se la denomina UDP-glucosa: (1→4) 4-D-glucosiltransferasa de enzimología para D-glucano.
La GDP-glucosa es utilizada por una enzima relacionada llamada celulosa sintasa (formadora de GDP) (EC 2.4.1.29). Tanto las bacterias como las plantas tienen miembros de esta familia de enzimas.
Los miembros bacterianos también pueden conocerse como BcsA (celulosa sintasa bacteriana) o CelA, mientras que los miembros vegetales se conocen típicamente como CesA (celulosa sintasa) o el especulativo CslA (similar a la celulosa sintasa) (simplemente «celulosa»).
CesA fue adquirida por las plantas como resultado de la endosimbiosis que dio lugar a la cloroplasto. La familia 2 de las glucosiltransferasas incluye esta (GT2).
La mayor parte de la biomasa en la Tierra se produce a través de la biosíntesis y la hidrólisis por enzimas llamadas glicosiltransferasas.
Se sabe que la superfamilia de plantas CesA contiene siete subfamilias, y la superfamilia combinada de plantas y algas contiene 10.
El único grupo animal que posee esta enzima son los urocordados, quienes la obtuvieron por transferencia horizontal de genes hace más de 530 millones de años.
Celulosa sintasa (formadora de PIB)
Esta enzima es miembro de la subfamilia hexosiltransferasa de glicosiltransferasas. Esta clase de enzimas se conoce por su nombre científico, GDP-glucosa:1,4-beta-D-glucano 4-beta-D-glucosiltransferasa.
Otros nombres que se utilizan con frecuencia son celulosa sintasa (formadora de guanosina difosfato), celulosa sintetasa y guanosina difosfoglucosa-1,4-beta-glucano glucosiltransferasa. Esta enzima toma participación en la metabolismo de sacarosa y almidón.
¿Qué es la sintetasa?
El termino «sintetasa”, a veces conocido como “ligasa”, se refiere a cualquiera de una clase de aproximadamente 50 enzimas que cataliza reacciones químicas de conservación de energía y media entre eventos de descomposición que consumen energía y procesos sintéticos productivos.
Al escindir un energético fosfato enlace, generan la energía necesaria para catalizar la combinación de dos moléculas (en muchos casos, por la conversión simultánea de trifosfato de adenosina [ATP] al difosfato de adenosina [ADP]).
Una ligasa conocida como aminoácido-ARN ligasa es aquella que cataliza la creación de un enlace carbono-oxígeno entre un ARN de transferencia y un aminoácido.
Cuando ciertas enzimas, como las amida sintetasas y las péptido sintetasas, están activas, se producen enlaces carbono-nitrógeno (CN).
La sintetasa también se conoce como ligasa.
Diferencia entre sintetasa y sintasa
Una sintetasa es una enzima que puede catalizar la unión de dos moléculas grandes mediante la creación de un nuevo enlace químico, por lo general con la simultánea hidrólisis de un pequeño grupo químico colgante en una de las moléculas más grandes, o puede catalizar la unión de dos compuestos, como la unión de CO, CS, CN, etc.
Una ligasa típicamente hace que ocurra la siguiente reacción:
- AC + b = Ab + C
- A+D + B + C + D + E + F = Ab + cD
Donde las pequeñas agrupaciones dependientes están representadas por letras minúsculas. La ligasa puede reparar las roturas de una sola hebra que se desarrollan en las de doble hebra. ADN durante la replicación, así como unir dos fragmentos de ácido nucleico complementarios.
Por otro lado, la sintasa es una enzima que cataliza el proceso de síntesis en bioquímica. Se incluyen en la categoría de liasas según la categorización del número EC.
Nomenclatura
Tenga en cuenta que la nomenclatura biológica distinguió inicialmente entre sintetasas y sintasas. De acuerdo con la definición original, las sintetasas utilizan nucleósidos trifosfatos (como ATP, GTP, CTP, TTP y UTP) como fuente de energía, mientras que las sintasas no lo hacen.
Sin embargo, según la Comisión Conjunta de Nomenclatura Bioquímica (JCBN), «sintasa» puede usarse para referirse a cualquier enzima que catalice la síntesis (independientemente de si emplea nucleósidos trifosfatos), pero «sintetasa» solo debe usarse para referirse a » ligasa.”
La distinción principal entre sintasa y sintetasa es que la sintetasa es una familia de enzimas que pueden generar enlaces entre moléculasmientras que Synthase es una enzima.
SynthaseSynthetaseCataliza un proceso sintético sin ATPRequires ATPViene bajo la clasificación de jarrón o transferasaViene bajo la clasificación de ligasae.g. HMG-COA sintasa, ATP sintasaver.g. Succiny1-COA sintetasa, Glutamina
synthetaseSynthase vs Synthetase Tabla de comparación
Mire este video para saber sobre sintasa vs sintetasa
Conclusión
- Las sintetasas no necesitan NTP para funcionar, ya que catalizaron procesos sintéticos que requerían la hidrólisis de nucleósidos trifosfatos (no simplemente ATP).
- El Comité de Nomenclatura de la Unión Internacional de Bioquímica cambió la definición de sintasa en la década de 1980 para abarcar todas las enzimas sintéticas, ya sea que utilicen NTP o no, y la sintetasa se convirtió en sinónimo de ligasa.
- La ligasa es una enzima que une dos moléculas más pequeñas utilizando la energía de la hidrólisis de NTP (generalmente a través de una reacción de condensación).
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