RuBisCO (Hebrew)

From Proteopedia

(Difference between revisions)

Revision as of 10:32, 17 June 2014

רוביסקו

NON-ACTIVATED SPINACH RUBISCO IN COMPLEX WITH ITS SUBSTRATE RIBULOSE-1,5-BISPHOSPHATE

Drag the structure with the mouse to rotate

רוביסקו (ריבולוז-1,5-ביספוספט קרבוקסילאז/אוקסיגנאז) הוא האנזים הנפוץ ביותר בכדור הארץ. זהו האנזים המזרז את השלב הראשון במעגל קלווין כחלק מתהליך הפוטוסינתזה.
אנזים זה מעורב בקיבוע הפחמן, בתהליך זה פחמן דו-חמצני אטמוספרי מומר על ידי צמחים למולקולה עשירה באנרגיה, כמו גלוקוז. מבחינה כימית, הרוביסקו עושה חיבור של מולקולת פחמן דו חמצני למולקולה של ריבולוז-1,5-ביפוספט (RuBP) ובסוף התהליך נוצרת מולקולת גלוקוז .

מבנה

בצמחים, אצות, ציאנובקטריה ופרוטאובקטריות (פוטוטרופיות וכמוטרופיות) הרוביסקו בדרך כלל בנוי משני תתי-יחידות, הנקראים Large-chain ו-Small chain. גודל ה-Large chain הוא 55,000 Da וגודל ה- Small chain הוא 13,000 Da.
מיקום ( ריבולוז 1,5-ביפוספט) (באדום) ממוקם בשרשרת הגדולה (Large chain) היוצרת דימרים, שבהם חומצות אמינו מכל שרשרת גדולה תורמות לאתר הקישור. שמונה שרשראות גדולות (=4 דימרים) ושמונה שרשראות קטנות (Small chain) יוצרים (בכחול- שרשראות גדולות, בצהוב- שרשראות קטנות) גדול של בערך 540,000 Da.
בכמה פרוטאובקטריות ודינופלגלות נמצאו אנזימים בעלי תת-יחידות גדולות בלבד.
מבנה הרוביסקו בנוי מ-598 . החלבון בנוי רבות (מסומן בצהוב).
מבנה הרוביסקו הזה גובש מהצמח תרד Spinacia oleracea. המבנה כולל בתוכו גם את הסובסטרט הטבעי שלו - ריבולוז 1,5-ביפוספט (RuBP). המבנה של שניהם התגלה באמצעות קריסטלוגרפיה ברזולוציות של 2.1 A ושל 2.4 A בהתאמה.

פעילות

הרוביסקו מוביל לשתי ריאקציות: קרבוקסילציה של ריבולוז-1,5-ביפוספט (האירוע העיקרי בפיקסציה של הפחמן הדן-חמצני) וגם לפרגמנטציה החמצנית של הסובסטרט פנטוז בתהליך הפוטורספירציה. שתי הריאקציות מתרחשות בו-זמנית ומתחרות על אותו אתר פעיל.
לצורך הפעילות האנזימטית של הרוביסקו יש צורך ביוני מגנזיום (Mg2+). מיקום נכון של יון המגנזיום באתר הפעיל מעורב בצירוף של מולקולת פחמן דו-חמצני "מפעילה" לחומצת האמינו ליזין (יצירת carbamate). פעילות זו יעילה יותר בסביבה בסיסית. רמת ה-pH וריכוז יוני המגנזיום עולים בחשיפה לקרינת השמש ובכך עולה רמת הפעילות של האנזים.

ההיסטוריה של המונח "רוביסקו"

המונח "רוביסקו" הומצא ב-1970 באופן הומוריסטי ע"י דייוויד אייזנברג, בסמינר לפרישתו המוקדמת של חוקר הרוביסקו סם וויילדמן (בדומה לחטיף "נביסטו") בהקשר לנסיונותיו של סם ליצור עלי טבקו אכילים.