Oxyanion-gat
Het oxyanion-gat (Engels: oxyanion hole) is een gebied in het actieve centrum van een enzym waarin de negatieve lading van een overgangstoestand kan worden gestabiliseerd.[1] De negatieve lading die ontstaat door bijvoorbeeld een gedeprotoneerd zuurstofatoom of alkoxide wordt met behulp van het oxyanion-gat opgeheven, vaak door het in de buurt van een elektropositief heteroatoom te positioneren, bijvoorbeeld de NH-groep van de amidebinding, of bij positief geladen aminozuurresidu's, zoals lysine.
![Oxyanion-gat van serineprotease (zwart) stabiliseert de negatieve lading van de overgangstoestand van het substraat (rood) met behulp van waterstofbruggen uit peptidebindingen (blauw).](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Serine_protease_oxyanion_hole.png/260px-Serine_protease_oxyanion_hole.png)
Stabilisatie van de overgangstoestand verlaagt de activeringsenergie die nodig is om de reactie te laten verlopen en bevordert zo de katalyse.[2] Enzymen die meerstapsreacties katalyseren, kunnen meerdere oxyanion-gaten hebben die verschillende overgangstoestanden in de reactie stabiliseren.[3]
Proteasen, zoals chymotrypsine, bevatten een oxyanion-gat om het tetraëdisch tussenproduct te stabiliseren dat gevormd wordt tijdens proteolyse. Het beschermt daarmee het negatief geladen zuurstofatoom van het substraat tegen protonering door water.[4] Daarnaast maakt een oxyanion-gat in bepaalde gevallen de insertie of positionering van een substraat mogelijk, dat anders zou worden geblokkeerd door sterische hindering (zoals bij 2,3-difosfoglyceraat in hemoglobine).
Zie ook
bewerken- Referenties
- ↑ Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL (2002). Biochemistry, 5th. W.H. Freeman, San Francisco, "9 Catalytic Strategies". ISBN 0-7167-4955-6.
- ↑ Simón, Luis, Goodman, Jonathan M. (2010). Enzyme Catalysis by Hydrogen Bonds: The Balance between Transition State Binding and Substrate Binding in Oxyanion Holes. The Journal of Organic Chemistry 75 (6): 1831–1840. ISSN: 0022-3263. PMID 20039621. DOI: 10.1021/jo901503d.
- ↑ Kursula, Petri, Ojala, Juha, Lambeir, Anne-Marie, Wierenga, Rik K. (2002). The Catalytic Cycle of Biosynthetic Thiolase: A Conformational Journey of an Acetyl Group through Four Binding Modes and Two Oxyanion Holes‡. Biochemistry 41 (52): 15543–15556. ISSN: 0006-2960. DOI: 10.1021/bi0266232.
- ↑ Ménard R, Storer AC (2009). Oxyanion Hole Interactions in Serine and Cysteine Proteases : Biological Chemistry Hoppe-Seyler 373 (2). DOI: 10.1515/bchm3.1992.373.2.393.