DD-transpeptidase (Hebrew)
From Proteopedia
(Difference between revisions)
| Line 18: | Line 18: | ||
===<div style="text-align:right;direction:rtl;">'''תפקוד החלבון'''</div>=== | ===<div style="text-align:right;direction:rtl;">'''תפקוד החלבון'''</div>=== | ||
| - | <p dir='rtl'> | ||
[[Image:Peptide bond peptidoglycan.JPG|300 px|thumb|left|מבנה הפפטידוגליקן]] | [[Image:Peptide bond peptidoglycan.JPG|300 px|thumb|left|מבנה הפפטידוגליקן]] | ||
| + | <p dir='rtl'> | ||
האנזים טרנספפטידאז מעורב בבניית הדופן בתאי חיידקים, בזמן חלוקת התא. דופן התא היא מבנה קשיח המצוי מסביב לקרום תא החיידק, ובנוי ממולקולות פפטידוגליקן; פולימרים של רב-סוכר המחוברים בינהם בפפטידים קצרים. הפפטידים בין שכבות הפולימרים הרב-סוכריים נקשרים זה לזה בקשרים צולבים ומקנים לדופן מבנה תלת מימדי, יציב וקשיח. האנזים טרנספפטידאז אחראי על יצירת הקשרים הצולבים בין הפפטידים של שכבות הפפטידוגליקן (2). תגובה זו מתרחשת באתר הפעיל של האנזים, שבו חומצה אמינית סרין נקשרת לחומצה אמינית אלאנין הנמצאת בקצה הפפטיד בסובסטראט. האנזים מזרז את יצירת הקשר הפפטידי (סוג של [https://youtu.be/NgD9yHSJ29I?t=72 קשר קוולנטי] הנוצר בין חומצות אמינו) עם חומצת אמינו ליזין (בחיידקים גראם-חיוביים) או עם חומצת אמינו מסוג DAP (קיצור של: Diaminopimelic acid, בחיידקים גראם-חיוביים) הנמצאות בעמדה השלישית מהסוף בפפטיד המחובר לפולימר הסמוך. באופן זה נוצרים קשרים צולבים בין שכבות סמוכות בפפטידוגליקן, המקנים לדופן מבנה קשיח ויציב העמיד בפני לחץ אוסמוטי (3). | האנזים טרנספפטידאז מעורב בבניית הדופן בתאי חיידקים, בזמן חלוקת התא. דופן התא היא מבנה קשיח המצוי מסביב לקרום תא החיידק, ובנוי ממולקולות פפטידוגליקן; פולימרים של רב-סוכר המחוברים בינהם בפפטידים קצרים. הפפטידים בין שכבות הפולימרים הרב-סוכריים נקשרים זה לזה בקשרים צולבים ומקנים לדופן מבנה תלת מימדי, יציב וקשיח. האנזים טרנספפטידאז אחראי על יצירת הקשרים הצולבים בין הפפטידים של שכבות הפפטידוגליקן (2). תגובה זו מתרחשת באתר הפעיל של האנזים, שבו חומצה אמינית סרין נקשרת לחומצה אמינית אלאנין הנמצאת בקצה הפפטיד בסובסטראט. האנזים מזרז את יצירת הקשר הפפטידי (סוג של [https://youtu.be/NgD9yHSJ29I?t=72 קשר קוולנטי] הנוצר בין חומצות אמינו) עם חומצת אמינו ליזין (בחיידקים גראם-חיוביים) או עם חומצת אמינו מסוג DAP (קיצור של: Diaminopimelic acid, בחיידקים גראם-חיוביים) הנמצאות בעמדה השלישית מהסוף בפפטיד המחובר לפולימר הסמוך. באופן זה נוצרים קשרים צולבים בין שכבות סמוכות בפפטידוגליקן, המקנים לדופן מבנה קשיח ויציב העמיד בפני לחץ אוסמוטי (3). | ||
| - | </p> | ||
[[Image:Cross link peptidoglycan.jpg|500 px|יצירת הקשר הפפטידי]] | [[Image:Cross link peptidoglycan.jpg|500 px|יצירת הקשר הפפטידי]] | ||
| + | </p> | ||
<br> | <br> | ||
| Line 31: | Line 31: | ||
[https://www.hamichlol.org.il/%D7%A4%D7%A0%D7%99%D7%A6%D7%99%D7%9C%D7%99%D7%9F פניצילין] הוא שם כולל לקבוצת חומרים אנטיביוטיים המעכבים את תהליך יצירת דופן התא על ידי עיכוב האנזים טרנספפטידאז. הפניצילין התגלה על ידי [https://davidson.weizmann.ac.il/online/sciencehistory/%D7%94%D7%99%D7%95%D7%9D-%D7%9C%D7%A4%D7%A0%D7%99-%D7%90%D7%9C%D7%9B%D7%A1%D7%A0%D7%93%D7%A8-%D7%A4%D7%9C%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%92 אלכסנדר פלמינג] בשנת 1928, ובהמשך פותחה הטכנולוגיה המאפשרת להפיק את החומר מפטריית העובש [https://www.familyhandyman.com/article/what-to-know-about-penicillium-mold/ פניציליום]. כיום ניתן לייצר גם פניצילינים סינתטיים-למחצה, כאשר המשותף לכל סוגי הפניצילינים הוא קיומה של מבנה טבעת הבטא-לקטם במולקולה; מבנה טבעתי המכיל 3 אטומי פחמן ואטום חנקן אחד (4) (5). | [https://www.hamichlol.org.il/%D7%A4%D7%A0%D7%99%D7%A6%D7%99%D7%9C%D7%99%D7%9F פניצילין] הוא שם כולל לקבוצת חומרים אנטיביוטיים המעכבים את תהליך יצירת דופן התא על ידי עיכוב האנזים טרנספפטידאז. הפניצילין התגלה על ידי [https://davidson.weizmann.ac.il/online/sciencehistory/%D7%94%D7%99%D7%95%D7%9D-%D7%9C%D7%A4%D7%A0%D7%99-%D7%90%D7%9C%D7%9B%D7%A1%D7%A0%D7%93%D7%A8-%D7%A4%D7%9C%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%92 אלכסנדר פלמינג] בשנת 1928, ובהמשך פותחה הטכנולוגיה המאפשרת להפיק את החומר מפטריית העובש [https://www.familyhandyman.com/article/what-to-know-about-penicillium-mold/ פניציליום]. כיום ניתן לייצר גם פניצילינים סינתטיים-למחצה, כאשר המשותף לכל סוגי הפניצילינים הוא קיומה של מבנה טבעת הבטא-לקטם במולקולה; מבנה טבעתי המכיל 3 אטומי פחמן ואטום חנקן אחד (4) (5). | ||
טבעת הבטא-לקטם דומה במבנה המרחבי ובהרכבה הכימי לצמד חומצות האמינו אלאנין המצויות בקצה הפפטיד בדופן הפפטידוגליקן. דמיון זה מאפשר לטבעת הבטא-לקטם להיקשר לחומצה האמינית סרין הממוקמת באתר הפעיל של האנזים טרנספפטידאז. עם זאת, בניגוד לתגובה המתרחשת בין הפפטיד לטרנספפטידאז המאפשרת את יצירת הקשר הצולב והתנתקות של האנזים לאחר מכן, טבעת הבטא-לקטם נפתחת ויוצרת קשר קוולנטי עם הח"א סרין שבאתר הפעיל, ובכך מעכבת את פעילות האנזים באופן [https://sites.google.com/site/enzymeinh/def/inh/rev בלתי הפיך]. מכיוון שטבעת הבטא-לקטם במולקולת הפניצילין נקשרת לאתר הפעיל באנזים, היא נחשבת ל[https://www.youtube.com/watch?v=sByPvdzUNsU&ab_channel=%D7%9E%D7%9B%D7%95%D7%9F%D7%93%D7%95%D7%99%D7%93%D7%A1%D7%95%D7%9F-%D7%A1%D7%A8%D7%98%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%9E%D7%93%D7%A2 מעכב תחרותי] המתחרה עם הפפטידוגליקן (הסובסטראט) על הקישור לאתר הפעיל (6). | טבעת הבטא-לקטם דומה במבנה המרחבי ובהרכבה הכימי לצמד חומצות האמינו אלאנין המצויות בקצה הפפטיד בדופן הפפטידוגליקן. דמיון זה מאפשר לטבעת הבטא-לקטם להיקשר לחומצה האמינית סרין הממוקמת באתר הפעיל של האנזים טרנספפטידאז. עם זאת, בניגוד לתגובה המתרחשת בין הפפטיד לטרנספפטידאז המאפשרת את יצירת הקשר הצולב והתנתקות של האנזים לאחר מכן, טבעת הבטא-לקטם נפתחת ויוצרת קשר קוולנטי עם הח"א סרין שבאתר הפעיל, ובכך מעכבת את פעילות האנזים באופן [https://sites.google.com/site/enzymeinh/def/inh/rev בלתי הפיך]. מכיוון שטבעת הבטא-לקטם במולקולת הפניצילין נקשרת לאתר הפעיל באנזים, היא נחשבת ל[https://www.youtube.com/watch?v=sByPvdzUNsU&ab_channel=%D7%9E%D7%9B%D7%95%D7%9F%D7%93%D7%95%D7%99%D7%93%D7%A1%D7%95%D7%9F-%D7%A1%D7%A8%D7%98%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%9E%D7%93%D7%A2 מעכב תחרותי] המתחרה עם הפפטידוגליקן (הסובסטראט) על הקישור לאתר הפעיל (6). | ||
| + | <p> | ||
<br> | <br> | ||
| + | |||
| + | <p dir='rtl'> | ||
האנזים טרנספפטידאז פעיל בעיקר בזמן חלוקת תא החיידק, במהלכה דופן החיידקים שנוצרו נבנית מחדש. מסיבה זו, אנטיביוטיקה מסוג פניצילין משפיעה בעיקר על חיידקים מתחלקים, שכן בחיידקים שאינם מתחלקים הדופן כבר בנויה והאנזים טרנספפטידאז כמעט ואינו פעיל. בחשיפה לאנטיביוטיקה מסוג פניצילין לא נוצרים קשרים צולבים בדופן הפפטידוגליקן כתוצאה מעיכוב תחרותי ובלתי הפיך של האנזים טרנספפטידאז, ומבנה הדופן נפגם. היעדר הדופן הקשיחה גורר מצב שבו בסביבה [https://lo.cet.ac.il/player/?document=62ede947-12c3-45a1-bcad-639a9cae0368&language=he&sitekey=ebaghigh היפוטונית] - בה ריכוז המומסים מחוץ לתא קטן מריכוזם בתא (תמיסה מהולה) - מים יחדרו לתוך תא החיידק ויווצר לחץ על קרום התא עד להתפוצצותו. באופן זה גורמת החשיפה לפניצילין למוות של החיידקים הנמצאים בשלבי חלוקה בזמן החשיפה (7). | האנזים טרנספפטידאז פעיל בעיקר בזמן חלוקת תא החיידק, במהלכה דופן החיידקים שנוצרו נבנית מחדש. מסיבה זו, אנטיביוטיקה מסוג פניצילין משפיעה בעיקר על חיידקים מתחלקים, שכן בחיידקים שאינם מתחלקים הדופן כבר בנויה והאנזים טרנספפטידאז כמעט ואינו פעיל. בחשיפה לאנטיביוטיקה מסוג פניצילין לא נוצרים קשרים צולבים בדופן הפפטידוגליקן כתוצאה מעיכוב תחרותי ובלתי הפיך של האנזים טרנספפטידאז, ומבנה הדופן נפגם. היעדר הדופן הקשיחה גורר מצב שבו בסביבה [https://lo.cet.ac.il/player/?document=62ede947-12c3-45a1-bcad-639a9cae0368&language=he&sitekey=ebaghigh היפוטונית] - בה ריכוז המומסים מחוץ לתא קטן מריכוזם בתא (תמיסה מהולה) - מים יחדרו לתוך תא החיידק ויווצר לחץ על קרום התא עד להתפוצצותו. באופן זה גורמת החשיפה לפניצילין למוות של החיידקים הנמצאים בשלבי חלוקה בזמן החשיפה (7). | ||
</p> | </p> | ||
Revision as of 09:36, 11 January 2022
טרנספפטידאז
| |||||||||||
ביבליוגרפיה
- ↑ Hanson, R. M., Prilusky, J., Renjian, Z., Nakane, T. and Sussman, J. L. (2013), JSmol and the Next-Generation Web-Based Representation of 3D Molecular Structure as Applied to Proteopedia. Isr. J. Chem., 53:207-216. doi:http://dx.doi.org/10.1002/ijch.201300024
- ↑ Herraez A. Biomolecules in the computer: Jmol to the rescue. Biochem Mol Biol Educ. 2006 Jul;34(4):255-61. doi: 10.1002/bmb.2006.494034042644. PMID:21638687 doi:10.1002/bmb.2006.494034042644
