الإنزيم المساعد م

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ الإنزيم المساعد M إنزيمًا مساعدًا ضروريًا لتفاعلات نقل مجموعة الميثيل في استقلاب الميثانوجينات الأثرية ، [ 1 ] [ 2 ] وفي استقلاب ركائز أخرى في البكتيريا . [ 3 ] كما أنه عامل مساعد ضروري في المسار الأيضي للبكتيريا المؤكسدة للألكينات. يُساعد الإنزيم المساعد M على التخلص من الإيبوكسيدات السامة المتكونة من أكسدة الألكينات مثل البروبيلين . [ 4 ] اكتشف سي دي تايلور وآر إس وولف بنية هذا الإنزيم المساعد عام 1974 أثناء دراستهما لعملية تكوين الميثان، وهي العملية التي يتم من خلالها تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ميثان في بعض أنواع العتائق. [ 5 ] الإنزيم المساعد عبارة عن أنيون صيغته الكيميائية HSCH2 قناة2SO₃⁻ . يُسمى هذا المركب 2-مركابتوإيثان سلفونات ويُختصر بـ HS –CoM.الكاتيونغير مهم، لكنملح الصوديومهو الأكثر توافراً. يحتوي مركابتوإيثان سلفونات على كلٍ منمجموعةالثيول، وهي الموقع الرئيسي للتفاعل، ومجموعةالسلفونات، التي تُكسبه الذوبان في الأوساط المائية.

الدور البيوكيميائي

إنتاج الميثان

يُعد الإنزيم المساعد مانح الكربون رقم 1 في عملية إنتاج الميثان . ويتحول إلى ميثيل-إنزيم مساعد M ثيوإيثر، وهو الثيوإيثر CH3 SCH2 قناة2 SO − 3 ، في الخطوة قبل الأخيرةالميثان. [ 6 ] يتفاعل ميثيل-كوإنزيم M معكوإنزيم B، 7-ثيوهيبتانويلثريونين فوسفات ، لإنتاج ثنائي كبريتيد غير متجانس، مما يؤدي إلى إطلاق الميثان:

CH₃ – S–CoM + HS–CoB → CH₄ + CoB–S–S–CoM

يتم تحفيز هذا الحث بواسطة إنزيم مختزلة ميثيل-كوإنزيم م ، الذي يقيد العامل المساعد F430 كمجموعة اصطناعية .

يُنتَج CH3 - S-CoM من خلال تفاعل مُحفَّز بواسطة MtaA بين نسخة مُمَثْيَلَة من بروتين الكورينويد أحادي ميثيل أمين MtmC وHS-CoM. وتُنتَج النسخة المُمَثْيَلَة من MtmC بدورها بواسطة ناقل ميثيل يعتمد على الكوباميد، ويستخدم ثلاثي ميثيل أمين (TMA) أو ثنائي ميثيل أمين (DMA) أو أحادي ميثيل أمين (MMA) كمانح للميثيل. [ 7 ]

استقلاب الألكين

يُستخدم الإنزيم المساعد M أيضًا في إنتاج أسيتوأسيتات من ثاني أكسيد الكربون والبروبيلين أو الإيثيلين في البكتيريا الهوائية، وتحديدًا في البكتيريا التي تُؤكسد الألكينات إلى إيبوكسيدات. بعد أن يخضع البروبيلين (أو أي ألكين آخر) لعملية الإيبوكسدة ويتحول إلى إيبوكسي بروبان، يصبح هذا المركب محبًا للإلكترونات وسامًا. تتفاعل هذه الإيبوكسيدات مع الحمض النووي والبروتينات، مما يؤثر على وظائف الخلية. تستخدم البكتيريا المؤكسدة للألكينات، مثل زانثوباكتر أوتوتروفيكوس [ 4 ]، مسارًا أيضيًا يتم فيه اقتران الإنزيم المساعد M مع إيبوكسيد أليفاتي. تُنتج هذه الخطوة مركبًا محبًا للنواة يمكنه التفاعل مع ثاني أكسيد الكربون . تُنتج عملية الكربوكسيل النهائية أسيتوأسيتات، مما يؤدي إلى تحلل البروبيلين. [ 4 ]

التخليق الحيوي

تستخدم البكتيريا والعتائق مسارات تركيبية مختلفة، على الرغم من أن كلاهما يبدأ بالفوسفينول بيروفات . [ 8 ]

انظر أيضاً

  • ميسنا – دواء مساعد للعلاج الكيميائي للسرطان له نفس التركيب

مراجع

  1. ↑ بالتش، دبليو إي، وولف، آر إس (1979). " الخصوصية والتوزيع البيولوجي للإنزيم المساعد M (حمض 2-مركابتوإيثان سلفونيك)" . مجلة علم البكتيريا . 137 (1): 256-263 . doi : 10.1128/JB.137.1.256-263.1979 . PMC 218444. PMID 104960 .  
  2. ↑ تايلور سي دي، وولف آر إس (10 أغسطس 1974). "بنية ومثيلة الإنزيم المساعد M( HSCH)2 قناة2 SO3 )".J. Biol. Chem.249(15):4879–85.doi:10.1016/S0021-9258(19)42403-4.PMID4367810. 
  3. ↑ بارتوفي، سارة إي.؛ موس، فلورنس؛ غوتكنيشت، أندرو إي.؛ مارتينيز، هنتر أ.؛ تريبيت، برايان ب.؛ لانج، بيرند ماركوس؛ دوبوا، جينيفر ل.؛ بيترز، جون دبليو. (2018-04-06). "تخليق الإنزيم المساعد M في البكتيريا يتضمن إزالة الفوسفات بواسطة عضو متميز وظيفيًا من عائلة الأسبارتاز/الفيوماراز الفائقة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 293 (14): 5236-5246 . doi : 10.1074/jbc.RA117.001234 . ISSN 1083-351X . PMC 5892593. PMID 29414784 .   
  4. 1 2 3 كريشناكومار، أراثي م.؛ سليوا، داريوس؛ إندريزي، جيمس أ.؛ بويد، إريك س.؛ إنسين، سكوت أ.؛ بيترز، جون و. (سبتمبر 2008). "فهم دور الإنزيم المساعد M في استقلاب الألكينات" . مراجعات علم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية . 72 (3): 445-456 . doi : 10.1128/MMBR.00005-08 . ISSN 1092-2172 . PMC 2546864. PMID 18772284 .   
  5. ↑ باري، رونالد ج. (1999-01-01)، "1.29 - التخليق الحيوي للمنتجات الطبيعية المحتوية على الكبريت" ، في بارتون، السير ديريك؛ ناكانيشي، كوجي؛ ميث-كون، أوتو (محررون)، الكيمياء الشاملة للمنتجات الطبيعية ، أكسفورد: بيرغامون، ص 825-863 ، doi : 10.1016/b978-0-08-091283-7.00031-x ، ISBN  978-0-08-091283-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2022
  6. ↑ ثاور، رودولف ك. (1998-09-01). "الكيمياء الحيوية لتكوين الميثان: تكريم لمارجوري ستيفنسون: محاضرة جائزة مارجوري ستيفنسون لعام 1998" . علم الأحياء الدقيقة . 144 (9): 2377-2406 . doi : 10.1099/00221287-144-9-2377 . ISSN 1350-0872 . PMID 9782487 .  
  7. ↑ فيرغسون، تسونيو؛ سواريس، جيتيش أ.؛ لينارد، تانيا؛ غوتشالك، غيرهارد؛ كرزيكي، جوزيف أ. (يناير 2009). "بروتين RamA، وهو بروتين ضروري للتنشيط الاختزالي لتفاعلات ميثيل ترانسفيراز ميثيل أمين المعتمدة على الكورينويد في العتائق المنتجة للميثان" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 284 (4): 2285-2295 . doi : 10.1074/jbc.M807392200 . PMC 2629093. PMID 19043046 .  
  8. ↑ وو، هسين-هوا؛ بون، مايكل د.؛ وايز، كورتني إي.؛ ستريت، بينيت ر.؛ موس، فلورنس؛ بيريم، آنا؛ كينكانون، ويليام م.؛ إسلام، عبد الله؛ بارتوفي، سارة إي.؛ غانغ، ديفيد ر.؛ دوبوا، جينيفر ل.؛ لوبنر، كارولين إي.؛ بيركمان، كليفورد إي.؛ لانج، ب. ماركوس؛ بيترز، جون و. (6 سبتمبر 2022). "مسار التخليق الحيوي للإنزيم المساعد M في البكتيريا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 119 (36) e2207190119. Bibcode : 2022PNAS..11907190W . doi : 10.1073/pnas.2207190119 . PMC 9457059 . PMID 36037354 .