Enzymer en introduktion.

30. December 2015

Enzymer er proteiner med en catalytisk virkning, og faktisk så katalyserer enzymer ca. 10^16 gange bedre end menneskeskabte katalysatorer (der er selvfølgelig forskelle og det kommer an på hvilken katalysator vi snakker om). 

Lad os så kigge på hvordan enzymer virker, alle enzymer er afhængige af co-factors (catalytiske medhjælpere) dette kan være alt fra en enkelt MG2+ ion til en rimelig stor co-factor som et mindre metallo-protein. det første der sker når enzymet interagerer med sit substrat (det molekyle som enzymet skal omdanne) er at der opstår noget som kaldes hydrogen bindinger, og hydrogen bindinger er et bånd imellem et positiv ladet hydrogen atom, og et negativt ladet elektronegativt atom. dette er en relativt stærk kemisk interaktion. også når substrated kommer tættere på den aktive side (der hvor den kemiske reaktion sker) så opstår der det vi kalder van der walske interaktioner, det er en form for dipol-dipol interaktion (altså dvs. det er en form for kemisk interaktion hvor en del af et molekyle får en positiv* netto ladning og en anden del får en negativ*) faktisk så er der en del af kolesterol bio syntesen der kører udelukkende på van der waals interaktioner. Det næste der sker er at enzymet folder så det presser co-factoren og substratet sammen også sker der en kemisk reaktion.

Der findes selvfølgelig forskellige klasser af enzymer, der findes bla, oxireductaser altså dvs. enzymer der både kan oxidere og reducere. Transferase der er en form for enzym der kan overføre en funktionel gruppe fra et molekyle til et andet. Hydrolaser dvs. enzymer der fjerner et oxygen atom fra et molekyle eks. en sukker kæde som stivelse, ved at tilføre 2 hydrogen atomer til et oxygen atom. Lyaser er enzymer der fjerner en gruppe af atomer, eller et enkelt atom fra et molekyle. Isomeraser er enzymer der kan omarrangere atomerne i et molekyle deraf kommer navnet isomerase fordi de "nye" molekyler er noget der kaldes isomerer. Ligaser er enzymer der kan binde forskellige molekyler sammen typisk med energi fra ATP, (Adonesin Tri-phosphat) 

Enzymer er også interresante i forbindelse med drug design fordi der findes 3 ud af 4 hoved typer af stoffer som kan interagere med enzymer. Negative allosteriske modulatorer, Positive allosteriske modulatorer og enzym hæmmere. En negativ allosterisk modulator er et stof som nedsætter enzymets/receptorens aktivitet en positiv allosterisk modulator er tilgengæld et stof som øger enzymets/receptorens aktivitet (dette kunne evt. være benzodiazepiner) og en enzym hæmmer er et stof som der laver en kovalent binding med enzymets aktive side og derved effektivt sætter en stopper for enzymets virke. (meget mere om dette i min næste artikel om drug design)

De menneskeskabte enzymer er eks. enzymer som laver bioetanol, og disse enzymer bliver "sjovt" nok lavet ved at gen modificere organismer som gær celler, og her bruges bioinformatik og røntgen krystallografi.  Røntgen Krystallografien bruges til at finde ud af hvordan enzymet virker, og bioinformatikken bruges til at finde ud af hvordan man kan ændre enzymet. Når det så er gjort så laver man noget der kaldes en vektor, altså dvs. en syntetisk DNA-streng som man så fusioner med den DNA-streng. Der findes selvfølgelig også forskellige modifikationer man kan lave på enzymet eks. kunne man modificere den aktive side hvorved man bliver nød til at udkskifte den del af DNA-strengen der koder for det oprindelige enzyms aktive side med en vektor der koder for den modificerede aktive side. Men et er sikkert og det er at vi bliver nød til at påhæfte vores vektor på det gen (DNA-streng) der  koder for det oprindelige enzym i værts organismen. der er mange grunde til at man kan vælge at modificere et enzym, eks. kunne det være at enzymet er relativt ustabilt, eller det kan være at man har fundet en metode til at gøre det endnu mere effektivt. Men en ting er sikkert og det er at man aldrig modificerer et enzym medmindre der er en eller anden fordel ved at gøre det.

Man modificerer sjovt nok enzymer via enzymer nemlig restriktions enzymer, som er en form for enzymer der kan skære dna strenge i stykker, og hvordan sikrer vi os så at det er den rigtige del der bliver skæret i stykker, Jo det gør vi ved at tilføje noget der kaldes beskyttelses grupper til resten af DNA-strengen. Typisk er disse beskytelses grupper noget så simpelt som en methyl gruppe.

** 

Negativ ladet betyder der er mange elektroner på det molekyle eller den del af det molekyle der er indgår i bindingen/reaktionen.

Positivt ladet betyder at der er for lidt elektroner på det molekyle eller den del af molekylet der indgår i bindingen/reaktionen

 

 

 

MENU
0-100 | 100-200 | 200-300 | 300-400 | 400-500 | 500-600 | 600-700 | 700-800 | 800-900 | 900-1000 | 1000-1100 | 1100-1200 | 1200-1300 | 1300-1400 | 1400-1500 | 1500-1600 | 1600-1700 | 1700-1800 | 1800-1900 | 1900-2000 | 2000-2100 | 2100-2200 | 2200-2300 | 2300-2400 | 2400-2500 | 2500-2600 | 2600-7200 | 2700-2800 |