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Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin

Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin. 1. Bedeutung der Reaktion. Proteasen: Enzyme, die Proteine hydrolisieren. Die Reaktion: Spaltung einer Amidbindung. Peptidische Bindung. Ala-Gly-Dipeptid. Alanin Glycin.

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Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin

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Presentation Transcript

  1. Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin 1

  2. Bedeutung der Reaktion Proteasen: Enzyme, die Proteine hydrolisieren Die Reaktion: Spaltung einer Amidbindung Peptidische Bindung Ala-Gly-Dipeptid Alanin Glycin Serinproteasen: Untergruppe der Proteasen mit Seringruppe im katalytischen Zentrum 2

  3. Amidhydrolyse unter alkalischen Bedingungen Tetraedrische Zwischenstufe Amin Säure 3

  4. Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin 4

  5. Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin 5

  6. Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin 6

  7. Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin 7

  8. Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin 8

  9. Das aktive Zentrum der Serinproteasen: „Katalytische Triade“ Asp 102 Ser 195 His 57 9

  10. 1. Schritt: Bildung eines Enzym-Substrat-Komplexes Asp 102 Ser 195 His 57 10

  11. 2.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe Asp 102 Ser 195 His 57 11

  12. 2.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe Erhöhte Nucleophilie der Ser-195-Gruppe durch einen Protonenübertragung auf His-57 Asp 102 Ser 195 His 57 12

  13. 2.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe Enzymatische Bindungstasche bindet die tetraedrische Zwischenstufe besonders gut ->DG0tet vergleichsweise niedrig Asp 102 Ser 195 His 57 13

  14. 3.Schritt: Spaltung der Peptidbindung Asp 102 Ser 195 His 57 14

  15. 3.Schritt: Spaltung der Peptidbindung Rückübertragung des Protons von His-57 auf das Substrat Asp 102 Ser 195 His 57 15

  16. 4.Schritt: Freisetzung des Amins... Asp 102 Ser 195 His 57 16

  17. ...im Austausch mit Wasser Asp 102 Ser 195 His 57 17

  18. 5.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe Asp 102 Ser 195 His 57 18

  19. 5.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe Erneute Protonenübertragung auf His-57 erhöht die Nucleophilie des Wassers Asp 102 Asp 102 Ser 195 Ser 195 His 57 His 57 19

  20. 5.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe Asp 102 Asp 102 Ser 195 Ser 195 His 57 His 57 20

  21. 6.Schritt: Abspaltung der Säure Asp 102 Asp 102 Ser 195 Ser 195 His 57 His 57 21

  22. 6.Schritt: Abspaltung der Säure Die abschließende Protonenübertragung auf Ser-195 schließt den Katalysecyclus Asp 102 Asp 102 Ser 195 Ser 195 His 57 His 57 22

  23. 6.Schritt: Abspaltung der Säure Asp 102 Asp 102 Ser 195 Ser 195 His 57 His 57 23

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