LIASAS: CHỨC NĂNG VÀ LOẠI - SINH HỌC - 2026

Lyases là các enzym có liên quan đến việc cắt hoặc thêm các nhóm trong một hợp chất hóa học. Nguyên tắc của phản ứng này dựa trên sự cắt các liên kết CC, CO hoặc CN. Do đó, các liên kết đôi hoặc cấu trúc vòng mới được hình thành (Mahdi và Kelly, 2001).

Mặt khác, lyases tham gia vào các quá trình tế bào như chu trình axit xitric và tổng hợp hữu cơ, chẳng hạn như sản xuất cyanohydrins.

Cấu trúc ba chiều của lyase axit polygalacturonic (pectate lyase). Bởi Jawahar Swaminathan và nhân viên MSD tại Viện Tin sinh học Châu Âu, từ Wikimedia Commons.

Các protein này khác với các enzym khác ở chỗ chúng có một số chi tiết đặc biệt. Theo một ý nghĩa của phản ứng, chúng tác động lên hai chất nền, trong khi theo chiều ngược lại, chúng chỉ tác động lên một chất nền.

Trên thực tế, tác dụng của nó gây ra sự loại bỏ một phân tử, tạo ra cấu trúc có liên kết đôi hoặc sự xuất hiện của một vòng mới. Đặc biệt, enzym lyase axit polygalacturonic (pectate lyase), phân hủy pectin và tạo ra các đơn vị axit galacturonic, rhamnose và dextrin. Hơn nữa, nó có trong một số loại nấm và vi khuẩn phytopathogenic.

Các hàm Lyase

Lyases là một nhóm enzyme thú vị, có nhiều vai trò trong sự sống của hành tinh chúng ta. Vì vậy, chúng là nhân vật chính của các quá trình quan trọng đối với sự sống của sinh vật.

Đó là, việc thiếu các protein này sẽ dẫn đến cái chết của chúng sinh. Tóm lại, kiến ​​thức về những protein này thật thú vị và gây sốc. Mặt khác, nó dạy về sự phức tạp của các quy trình xung quanh chúng ta.

Ngoài ra, chức năng của chúng khác nhau tùy thuộc vào loại lyase. Do đó, có rất nhiều loại enzym có hoạt tính lyase. Theo cách mà chúng có khả năng cắt đứt liên kết của các phân tử có độ biến thiên cao.

Mặt khác, hãy xem một số ví dụ về các protein này và các chức năng mà chúng thực hiện:

Phospholipase C

Nó cung cấp cho sinh vật này khả năng thay đổi hệ thống tiêu hóa của một số loài côn trùng. Do đó, nó thích nhân lên nhanh chóng khắp cơ thể động vật.

Anhydrase cacbonic

Chuyển đổi carbon dioxide thành bicarbonate và proton. Khi có nước, nó có liên quan đến việc duy trì sự cân bằng axit-bazơ trong máu và các mô, cũng như loại bỏ nhanh chóng carbon dioxide từ chúng.

Tuy nhiên, enzyme này trong thực vật làm tăng nồng độ carbon dioxide trong lục lạp, làm tăng quá trình carboxyl hóa của enzyme rubisco.

Phản ứng được xúc tác bởi carbonic anhydrase. Bởi GarcíaGerry, từ Wikimedia Commons.

Enolase

Chuyển đổi 2-phosphoglycerate thành phosphoenolpyruvate trong quá trình đường phân. Đồng thời, nó có thể thực hiện phản ứng ngược lại trong quá trình tạo gluconeogenesis. Rõ ràng, nó tìm cách tổng hợp glucose khi thiếu hụt lượng đường này trong tế bào.

Ngoài các chức năng cổ điển này, enolase có trong sợi trục của tế bào thần kinh. Nó cũng là một dấu hiệu của tổn thương tế bào thần kinh và các tổn thương khác đối với hệ thần kinh.

Carboxylase

Do tác dụng của nó, nó loại bỏ các nhóm cacboxyl khỏi axit pyruvic. Do đó, nó chuyển nó thành ethanol và carbon dioxide.

Trong nấm men, nó phá hủy CO2 trong tế bào và tạo ra etanol. Hợp chất này hoạt động như một loại thuốc kháng sinh.

Phospholipase C

Nó nằm trong màng của trypanosomes và rất nhiều loại vi khuẩn. Nó tạo ra sự cắt đứt các protein GPI có trong các màng này. Trên thực tế, nó đã được phát hiện ở Trypanosoma brucei.

PEPCK

Nó tham gia vào quá trình tạo gluconeogenesis, chuyển đổi oxaloacetate thành phosphoenolpyruvate và carbon dioxide. Mặt khác, ở động vật, nó cho phép các tế bào gan hoặc thận tạo thành glucose từ các chất chuyển hóa khác.

Aldolasse

Nó hoạt động trong quá trình đường phân; cắt fructose-1,6-BF thành hai bộ ba, DHAP và glyceraldehyde 3-phosphate. Do đó, enzym này nằm trong dịch bào của hầu hết các sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong việc khai thác năng lượng từ đường.

Mặt khác, đánh giá aldolase máu (hoặc huyết thanh) là một công cụ cho phép xác định các cấu trúc bị tổn thương trong các cơ quan như gan, cơ, thận hoặc tim.

Alkylmercury lyase

Nó tác động lên chất nền của các ion alkyl-thủy ngân và hydro, để tạo ra các ion alkan và thủy ngân.

Vai trò sinh học cơ bản của nó là tham gia vào các cơ chế đào thải độc tố, vì nó chuyển hóa các hợp chất thủy ngân hữu cơ thành các tác nhân không gây hại.

Oxalomalate lyase

Đặc biệt, nó biến 3-oxomalate thành hai sản phẩm: oxoacetate và glyoxylate.

Nó hoạt động theo chu trình Krebs, do đó nấm, sinh vật nguyên sinh và thực vật tạo thành đường từ axetat lấy từ môi trường.

Các loại lyase

Trong nhóm lyase có một số lớp con:

Carbon-carbon lyases

Các enzym này cắt liên kết cacbon-cacbon. Chúng được phân thành các loại sau:

• Carboxy-lyases: thêm hoặc bớt COOH. Đặc biệt, chúng loại bỏ các nhóm axit amin, thuộc loại axit alpha-keto và axit beta-keto.
• CHO-liases: ngưng tụ các nhóm aldol theo chiều ngược lại.
• Axit oxo lyaza: cắt axit 3-ROH hoặc phản ứng ngược lại.

Liasas c arbono-o xigen

Các enzym này phá vỡ liên kết CO. Chúng nằm giữa chúng:

1) Hydroliases, loại bỏ nước. Như chúng là, cacbonat hoặc citrat de-hydratase, hydratase fumarate, trong số các protein khác.

2) Liases, loại bỏ cồn khỏi đường. Người ta tìm thấy lyase heparin, pectate lyase, glucuronan lyase, cũng như nhiều loại enzym khác (Albersheim 1962, Courtois 1997).

3) Các chất lỏng có tác dụng lên nền photphat và loại bỏ photphat.

Cacbon-nitơ lyaza

Rõ ràng, chúng là những enzym cắt liên kết cacbon-nitơ. Chúng được chia thành:

1) Các lyase amoni, phá vỡ liên kết cacbon-nitơ và tạo thành NH3. Hành động của ai là trên aspartate, threonine hoặc histidine.

2) Ngoài ra, còn có các lyaza cắt liên kết CN trong amit hoặc amit. Ví dụ, adenylosuccinate lyase.

3) Amino-lyaza, cắt liên kết cacbon-nitơ trong nhóm amin. Theo cách đó, enzym tổng hợp sidine nghiêm ngặt, deacetyl ipecoside synthase, nằm trong nhóm enzym này.

Cacbon-lưu huỳnh lyases

Chúng là các enzym cắt liên kết cacbon-lưu huỳnh. Ví dụ, cysteine ​​lyase, lactoylglutathione lyase, hoặc methionine γ-lyase.

Lyases cacbon-halogen

Đầu tiên, phân lớp này ban đầu được thành lập trên cơ sở enzyme loại bỏ axit clohydric (HCl) từ 1,1,1-trichloro-2,2-bis-ethane (DDT).

Lyase oxy-photpho

Phospholipase C nằm trong loại lyase này.

Lyase cacbon-phốt pho

Đặc biệt, chúng tác động lên các liên kết cacbon-phốt pho.

Người giới thiệu

1. Mahdi, JG, Kelly, DR, 2001. Lyases. Trong: Rehm, H.-J., Reed, G. (Eds.), Bộ Công nghệ Sinh học. Wiley - VCH Verlag GmbH, Weinheim, Đức, pp. 41-171.
2. Palomeque P., Martínez M., Valdivia E. và Maqueda M. (1985). Các nghiên cứu sơ bộ về tác dụng gây độc ruột của Bacillus laterosporus đối với ấu trùng Ocnogyna baetica ở Jaén. Bull Serv. Bệnh dịch, 11: 147-154.
3. Lafrance-Vanasse, J .; Lefebvre, M .; Di Lello, P .; Sygusch, J .; Omichinski, JG (2008). Cấu trúc tinh thể của Organomercurial Lyase MerB ở dạng tự do và liên kết với thủy ngân giúp hiểu rõ hơn về cơ chế phân hủy metylmercury. JBC, 284 (2): 938-944.
4. Kondrashov, Fyodor A; Koonin, Eugene V; Morgunov, Igor G; Finogenova, Tatiana V; Kondrashova, Marie N. (2006). Sự tiến hóa của các enzym chu trình glyoxilat ở Metazoa: bằng chứng của nhiều sự kiện chuyển ngang và hình thành gen giả. Trực tiếp Sinh học, 1:31.
5. Albersheim, P. và Killias, U. (1962). Các nghiên cứu liên quan đến việc tinh chế và các đặc tính của pectin transeliminase. Vòm. Lý sinh. 97: 107-115.
6. Courtois B, Courtois J (1997). Xác định glucuronan lyase từ một dòng đột biến của Rhizobium meliloti. Giới thiệu J. Biol. Macromol. 21 (1-2): 3-9.