Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin

Präsentation zum Thema: "Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin"—  Präsentation transkript:

1 Enzymatische Katalyse am Beispiel der Serinprotease Chymotrypsin
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2 Bedeutung der Reaktion
Proteasen: Enzyme, die Proteine hydrolysieren Die Reaktion: Spaltung einer Amidbindung Peptidische Bindung Ala-Gly-Dipeptid Alanin Glycin Serinproteasen: Untergruppe der Proteasen mit Seringruppe im katalytischen Zentrum 2

3 Tetraedrische Zwischenstufe
Amidhydrolyse unter alkalischen Bedingungen Tetraedrische Zwischenstufe Amin Säure 3

4 Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin
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5 Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin
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6 Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin
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7 Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin
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8 Röntgenstruktur von g-Chymotrypsin
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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 1010

11 2.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe
Asp 102 Ser 195 His 57 1111

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 1212

13 2.Schritt: Bildung der tetraedrischen Zwischenstufe
Enzymatische Bindungstasche bindet die tetraedrische Zwischenstufe besonders gut ->DG0tet vergleichsweise niedrig Asp 102 Ser 195 His 57 1313

14 3.Schritt: Spaltung der Peptidbindung
Asp 102 Ser 195 His 57 1414

15 Rückübertragung des Protons von His-57 auf das Substrat
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