Фермент класса лиаз, катализирующий синтез с затратой энергии АТФ
Подкласс ферментов (лиаз), которые соединяют две молекулы в одну, образуя новую химическую связь. Характерной чертой является использование энергии гидролиза АТФ для активации одного из субстратов перед реакцией конденсации. Часто требуют участия специфических коферментов для переноса функциональных групп.
Близкие слова
- лиаза (в контексте синтеза)Более широкий класс ферментов; не все лиазы являются синтетазами, так как некоторые катализируют расщепление связей без участия АТФ.
Глутаминсинтетаза катализирует образование глутамина из глутамата и аммиака с затратой молекулы АТФ.
Пируваткарбоксилаза превращает пируват в оксалоацетат, используя энергию АТФ и кофермент биотин.
Отличие синтетазы от синтазы
Термины «синтетаза» и «синтаза» часто путают, так как оба указывают на способность фермента соединять молекулы. Однако в современной биохимической номенклатуре существует важное различие. Синтетазы (например, глутаминсинтетаза) относятся к классу лиаз и обычно требуют энергии гидролиза АТФ для активации субстратов перед образованием новой связи. Синтазы же (например, оксид азота синтаза или гликогенсинтаза) могут катализировать реакции конденсации без прямого использования энергии нуклеозидтрифосфатов в самом акте соединения молекул, либо механизм их действия отличается от классической лиазной активации.
Важно помнить, что наличие суффикса «-аза» не всегда строго коррелирует с отсутствием затрат энергии, но исторически сложившаяся терминология закрепляет за синтетазами роль ферментов, использующих АТФ для преодоления энергетического барьера синтеза.
Биологическая роль и примеры
Синтетазы играют критическую роль в анаболических путях, то есть в построении сложных молекул из простых. Они участвуют в синтезе аминокислот, нуклеотидов и жирных кислот. Без этих ферментов клетка не смогла бы поддерживать гомеостаз метаболитов и синтезировать необходимые для жизни вещества.
Классическим примером служит ацетил-КоА карбоксилаза, которая является ключевым ферментом в синтезе жирных кислот, или упомянутая пируваткарбоксилаза. Эти ферменты часто являются точками регуляции метаболизма, так как их активность контролируется аллостерическими эффекторами или ковалентной модификацией (например, фосфорилированием).