Urease (Hebrew)

From Proteopedia

(Difference between revisions)
Jump to: navigation, search
Current revision (07:38, 21 October 2018) (edit) (undo)
 
(94 intermediate revisions not shown.)
Line 1: Line 1:
==<center>'''אוראז'''</center>==
==<center>'''אוראז'''</center>==
-
<applet load='1e9z' size='340' frame='true' side='left' caption='HELICOBACTER PYLORI UREASE (PDB code [[1e9z]])' scene='???'>
+
<applet load='1e9z' size='340' frame='true' side='left' caption='HELICOBACTER PYLORI UREASE (PDB code [[1e9z]])' scene=''>
-
 
+
__NOTOC__
==<center>מבוא</center>==
==<center>מבוא</center>==
<p dir='rtl'>
<p dir='rtl'>
-
האנזים אוראז הוא חלבון מקבוצת המטלופרוטאינים הקשור ליוני המתכת ניקל הדרושים לפעילותו. הוא מסונתז על ידי צמחים, פטריות, ומספר חיידקים.
+
 
-
אוראז שהופק משעועית זכה להיות האנזים הראשון לו נעשתה קיריסטלוגרפיה (1926).
+
האנזים אוראז הוא חלבון מקבוצת [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%98%D7%90%D7%9C%D7%95%D7%A4%D7%A8%D7%95%D7%98%D7%90%D7%99%D7%9F המטאלופרוטאינים] ואחד האנזימים הבודדים הדורשים ניקל כדי לפעול. הניקל קשור לאוראז בקשר בעל אפיניות גבוהה מאוד, ורק דנטורציה או שימוש בחומצה חזקה יכולים לפרק את הקשר.
 +
<br>
 +
אוראז מזרז [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%99%D7%93%D7%A8%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%96%D7%94 הידרוליזה] של אוריאה כדי ליצור אמוניה ופחמן דו חמצני.
 +
האוראז מיוצר על ידי צמחים, פטריות, ומספר חיידקים.
<br>
<br>
 +
בצמחים, אוראז מורכב מחלבון בעל יחידה אחת, הוא נמצא בזרעי קטניות וככל הנראה בעל תפקיד בנביטה. אוראז שהופק משעועית זכה להיות האנזים הראשון שגובש והוגדר כחלבון[http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ar960022j] (1926).
-
אוראז מזרז הידרוליזה של אוריאה כדי ליצור אמוניה וחומצה פחמתית.
 
-
אוראז הוא אחד האנזימים הבודדים הדורשים ניקל כדי לפעול . הניקל קשור לאוראז בקשר בעל אפיניות גבוהה מאד ורק דנטורציה או שימוש בחומצה חזקה יכולים לפרק את הקשר.
 
<br>
<br>
-
באורגניזם אנזים האוראז מווסת ע"י חלבונים נוספים.
+
 
-
אחד החיידקים הידועים כבעלי אוראז הוא הליקובקטר פילורי, חיידק זה ידוע כמעורב ביצירת כיביים ובסרטן הקיבה.
+
אחד החיידקים הידועים כבעלי אוראז הוא הליקובקטור פילורי, חיידק זה ידוע כמעורב ביצירת כיביים וסרטן הקיבה. אוראז בהליקובקטור פילורי בנוי משש יחידות כשכל יחידה בנויה משתי תת יחידות.
-
בצמחים נמצא בזרעי קטניות וכנראה יש לו תפקיד בנביטה.
+
בהדמייה הראשית המציגה את האנזים אוראז, בהליקובקטור פילורי, בשלמותו, ניתן לראות את מורכבות החלבון, מספרן הרב של תת היחידות וגודלו הרב.
 +
<br>
 +
פעילותו של אנזים האוראז מווסתת על ידי חמישה חלבונים. ארבעה מתוכם מצויים באורגניזמים שונים ומסייעים בהכנסת יוני הניקל למולקולה. החלבון הנוסף, UreI הינו חלבון ייחודי לחיידק ההליקובקטור פילורי ואחראי על וויסות כניסת האוריאה לתא.
 +
 
 +
</p>
 +
 
 +
==<center>מבנה המולקולה</center>==
 +
<p dir='rtl'>
 +
האוראז בהליקובקטור פילורי הוא חלבון גדול מאוד, ובנוי מיחידות רבות, 807 <scene name='76/761650/Amino_acids/2'>חומצות אמינו</scene> בכל יחידה (כל סוג חומצת אמינו מוצגת בצבע אחר), הבנויה מתת יחידות <scene name='76/761650/Alfa_amino_acids/1'>α</scene> ו- <scene name='76/761650/Beta_amino_acids/1'>β</scene>, המבנה הראשוני של כל תת יחידה מורכב מ[http://www.uniprot.org/uniprot/P14916.fasta 238] ח.א ו-[http://www.uniprot.org/uniprot/P69996.fasta 569] ח.א בהתאמה, ומסתם המולקולרית של שתי תת היחידות היא כ-550kDa.
 +
<scene name='76/761650/Helix_sheets/3'>המבנה השניוני</scene> הוא סלילי α ומשטחי β.
 +
 +
 +
<scene name='76/761650/Active_site/1'>האתר הפעיל</scene> בנוי מחומצות האמינו היסטידין 136, היסטידין 138, ליזין 219, היסטידין 248, היסטידין 274, ואספרטאט 362 המתקרבות [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%91%D7%A0%D7%94_%D7%A9%D7%9C%D7%99%D7%A9%D7%95%D7%A0%D7%99 במבנה השלישוני] בעקבות יצירת קשרים בין מולקולריים ובאות במגע ישיר עם שני <scene name='76/761650/Nickel_ion/2'>יוני ניקל</scene> (המוצגים בלבן).
 +
<br>
 +
היסטידין 221 והיסטידין 322 הסמוכים לאתר הפעיל יוצרים קשר עם האוריאה והמים לזרוז תהליך הפיכת האוריאה לאמוניה, האתר הפעיל של האנזים נמצא בתת יחידה β.
 +
להליקובקטר שישה עותקים לכל אחת משתי תת היחידות, <scene name='76/761650/A_unit/5'>α</scene> ו- <scene name='76/761650/B_unit/4'>β</scene>, ולכן שישה אתרים פעילים למולקולת האנזים הטעונה במלואה.
 +
<br>
 +
למרות ההבדל בין מבנה האוראז בחיידק ובצמח האתר הפעיל דומה בשניהם.
 +
במיקרוסקופ אלקטרונים אוראז נראה במבנה[https://drive.google.com/open?id=0B0r4OgEiZ5e_bnJCQW91Nmw4b0U כדורי חלול במרכז], האנזים בעל קוטר של 13 ננומטר ובעל סימטריה סיבובית.
 +
 
</p>
</p>
==<center>תגובה אנזימתית</center>==
==<center>תגובה אנזימתית</center>==
<p dir='rtl'>
<p dir='rtl'>
-
האוראז מזרז הידרוליזה של אוריאה לקבלת התוצר אמוניה וקרבמאט. תרכובת התוצר קרבמאט מתפוררת באופן ספונטני למולקולה נוספת של אמוניה וחומצה פחמנית:
+
האוראז מזרז הידרוליזה של אוריאה לקבלת התוצרים אמוניה ופחמן דו חמצני:
<br>
<br>
-
[[Image:תגובה_ראשונה_אוראז.jpg]]
+
[[Image:Enz reacation.png]]
<br>
<br>
-
בתמיסות מימיות, החומצה הפחמנית המשוחררת ושתי המולקולות של אמוניה נמצאות בשיווי משקל בין שתי צורותיהן (המיוננת והלא מיוננת), מה שמעלה את ה- pH לבסיסי יותר.
+
בתמיסות מימיות, מולקולות האמוניה גורמות ל- pH להיות בסיסי יותר.
-
 
+
<br>
<br>
-
[[Image:תגובה_שנייה_אוראז_שיווי_משקל.jpg]]
+
<br>
-
 
+
<br>
-
</p>
+
[[Image:Enzyme reaction with exp.png]]
-
==<center>מבנה המולקולה</center>==
+
-
<p dir='rtl'>
+
-
<scene name='76/761650/Helix_sheets/1'>המבנה השניוני</scene> בצמחים אוריאז מורכב מפפטיד בעל יחידה אחת וזאת בניגוד לחיידקים בהם אוראז מורכב משתי תת יחידות
+
-
α ו β ולעיתים גם γ .
+
-
מבנה האוריאז בהליקובקטר פילורי גדול מאד גם יחסית לחיידקים אחרים ומסתו המולקולרית היא כ- 550 kDa.
+
-
האתר הפעיל של האנזים נמצא בתת היחידה β וכולל שאריות חומצות אמינו שנמצאות בכל המבנה הראשוני ומביאים לקרבה במבנה השלישוני. מחקרים בנוגע למבנה באמצעות X-ray crystallography, קבעו שהשיירים הם היסטידין 136, היסטידין 138, ליזין 219, היסטידין 248, היסטידין 274, וספרטאט 362 הבאים במגע ישיר עם 2 יוני ניקל, אוריאה או מולקולת מים בתוך האתר הפעיל. בנוסף, היסטידין 322 הסמוך לאתר הפעיל משמש כבסיס בקטליזה.<scene name='76/761650/Amino_acids/2'>חומצות אמינו</scene>
+
-
שני יוני ניקל (Ni2+) מופיעים בכל אתר פעיל, מאחר שלהליקובקטר יש שישה עותקים מכל אחת משתי תת היחידות, α ו β, ישנם שישה אתרים פעילים, ולכן קיימים 12 יוני ניקל לכל מולקולת האנזים הטעונה במלואה. (סצנה אטומי ניקל)
+
-
למרות ההבדל בין מבנה האוראז בחיידק ובצמח האתר הפעיל דומה בשניהם.
+
-
במיקרוסקופ אלקטרונים אוראז נראה כמבנה עגול עם חלל באמצע, האנזים בעל קוטר של 13 ננומטר ובעל סימטריה סיבובית. (סצנה כדורית)
+
</p>
</p>
==<center>גנטיקה</center>==
==<center>גנטיקה</center>==
<p dir='rtl'>
<p dir='rtl'>
-
בהליקובקטר פילורי יחידת הגן של אוראז מורכבת משבעה גנים מקודדים כרומוזומלית, ונמצאים כעותק יחיד על הכרומוזום. הגנים UreA ו-UreB מקודדים את היחידות בעלות המסה המולקולרית של כ- 26.5kDa ו-60.3kDa בהתאמה. שישה עותקים של כל תת יחידה מתחברים עצמאית באופן ספונטני ליצירת האנזים הפעיל.
+
צבר של שבעה גנים הנמצאים ברצף כעותק יחיד על הכרומוזום מקודדים ליצור האנזים אוראז ולוויסות פעולתו. הגנים UreA ו-UreB מקודדים את היחידות α וβ בעלות המסה המולקולרית של כ- 26.5kDa ו-60.3kDa בהתאמה. שישה עותקים של כל תת יחידה מתחברים עצמאית באופן ספונטני ליצירת האנזים הפעיל.
הגנים ureE, ureF, ureG, and ureH מקודדים לחלבונים UreE, UreF, UreG, and UreH, שמסייעים בהכנסתו של יון הניקל לאנזים, הימצאותם של יוני הניקל הכרחיים לפעילותו.
הגנים ureE, ureF, ureG, and ureH מקודדים לחלבונים UreE, UreF, UreG, and UreH, שמסייעים בהכנסתו של יון הניקל לאנזים, הימצאותם של יוני הניקל הכרחיים לפעילותו.
הגן ureI הוא גן מווסת המיועד לקידוד תעלות אוריאה ספציפיות בממברנה שנפתחות כאשר הpH נמוך על מנת לאפשר מעבר של אוריאה, ונסגרות כאשר הpH גבוה בכדי למנוע גישה של הסובסטרט לאוראז הציטופלסמתי.
הגן ureI הוא גן מווסת המיועד לקידוד תעלות אוריאה ספציפיות בממברנה שנפתחות כאשר הpH נמוך על מנת לאפשר מעבר של אוריאה, ונסגרות כאשר הpH גבוה בכדי למנוע גישה של הסובסטרט לאוראז הציטופלסמתי.
-
יחידת המשנה של UreA של הליקובקטר היא יוצאת דופן במקצת בגלל רצף חומצות האמינו שלה המקודדות על ידי גן יחיד ureA, ואילו בכל מיני חיידקים אחרים הן תמיד מקודדות על ידי שני גנים נפרדים. ההשערה העולה היא ששני גנים קטנים יותר של מינים שונים התמזגו כדי ליצור את ה- אוריאז בהליקובקטר פילורי.[[Image:גנים_לאוראז.jpg]]
+
<br>
 +
<center>[[Image:גנים_לאוראז.jpg]]</center>
 +
</p>
 +
==<center>מחלות</center>==
 +
<p dir='rtl'>
 +
הליקובקטר פילורי הינו חיידק [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A6%D7%91%D7%99%D7%A2%D7%AA_%D7%92%D7%A8%D7%90%D7%9D גראם שלילי], שביכולתו לפתח מושבות על דפנות הקיבה ועל התריסריון. הליקובקטר פילורי עמיד בפני החומציות הגבוהה שבקיבה וזאת משום יכולתו לייצר סביבה בסיסית, שבתוכה הוא מסתתר ונשאר מוגן. החיידק המתיישב בקיבה עשוי לגרום לתהליך [http://www.disease.co.il/disease/helicobacter-pylori דלקתי כרוני]. זיהום בחיידק זה עלול לגרום להתפתחות [http://www.wikirefua.org.il/index.php/%D7%94%D7%9C%D7%99%D7%A7%D7%95%D7%91%D7%A7%D7%98%D7%A8_%D7%A4%D7%99%D7%9C%D7%95%D7%A8%D7%99_-_Helicobacter_pylori כיב דלקתי] של רירית הקיבה או שאתות (גידולים) בקיבה. כאשר [https://gastro.sheba.co.il/%D7%AA%D7%91%D7%97%D7%99%D7%9F_%D7%A0%D7%A9%D7%99%D7%A4%D7%94_%D7%9C%D7%94%D7%9C%D7%99%D7%A7%D7%95%D7%91%D7%A7%D7%98%D7%A8_%D7%A4%D7%99%D7%9C%D7%95%D7%A8%D7%99 מאובחנות] מחלות אלו יש לאתר את מקור הזיהום ולספק טיפול תרופתי במידת הצורך.
 +
</p>
 +
==<center>דף עבודה לתלמיד</center>==
 +
[http://proteopedia.org/wiki/images/8/87/Urease_assignment.doc דף עבודה לתלמיד]
-
== Function ==
 
-
== Disease ==
 
-
== Relevance ==
 
-
== Structural highlights ==
 
-
This is a sample scene created with SAT to <scene name="/12/3456/Sample/1">color</scene> by Group, and another to make <scene name="/12/3456/Sample/2">a transparent representation</scene> of the protein. You can make your own scenes on SAT starting from scratch or loading and editing one of these sample scenes.
+
==<center>מקורות מידע</center>==
-
 
+
-
</StructureSection>
+
-
== References ==
+
<references/>
<references/>
 +
1. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ar960022j
 +
<br>
 +
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2417/
 +
<br>
 +
3.http://meyda.education.gov.il/files/Mazkirut_Pedagogit/biology/haydakim_ungifim_ora_kahana.pdf (31-33)
 +
<br>
 +
4.http://www.maccabi4u.co.il/7813-he/Maccabi.aspx?TabId=7815_7816_7817

Current revision

אוראז

HELICOBACTER PYLORI UREASE (PDB code 1e9z)

Drag the structure with the mouse to rotate

Proteopedia Page Contributors and Editors (what is this?)

Lilach Shoel, Rivka Misgav, Yael Korem

Retrieved from "http://52.214.119.220/wiki/index.php/Urease_%28Hebrew%29"
Personal tools