Seminar 27.11.2015 UB 5 - LIMES

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Vertiefendes Seminar zur Vorlesung Biochemie I
27.11.2015
Bearbeitung Übungsblatt 5
Gerhild van Echten-Deckert
Fon. +49-228-732703
Homepage:
http://www.limes-institut-bonn.de/forschung/arbeitsgruppen/unit-3/
Enzym‐‐Klassifizierung nach Reaktionstyp
Enzym
Klassifizierung katalysierte Reaktion
Otto
1 Oxidoreduktasen Oxidation/Reduktion
1. Oxidoreduktasen
Trifft
2. Transferasen
Übertragung von (funktionellen) Gruppen
Heute
3. Hydrolasen
Hydrolyse (Ester, Amide, Peptide, etc.)
Lydia
4. Lyasen
Lösen C‐X Bindungen (z.B. C‐C, C–N, C‐O)
In
5. Isomerasen
Isomerisierung
Liverpool 6. Ligasen
Knüpfen kovalente Bindungen
EC Nomenklatur der Enzyme
EC 1 Oxidoreductases
id d
Systematischer Name beschreibt EC 1.1Acting on the CH‐OH group of donors
Substrat und Reaktionsart
EC 1.2Acting on the aldehyde or oxo group of donors
EC 1 3Acting on the CH‐CH
EC 1.3Acting on the CH
CH group of donors
group of donors
z B EC 1 1 1 1
z.B. EC 1.1.1.1
EC 1.4Acting on the CH‐NH2 group of donors
• Hauptklasse Oxidoreductase : 1.#.#.#
EC 1.5Acting on the CH‐NH group of donors
• Unterklasse bildet R2C=O : 1.1.#.#
EC 1.6Acting on NADH or NADPH
• Unterklasse braucht NAD(P)+ als
Cofaktor : 1.1.1.#
EC 1.7Acting on other nitrogenous compounds as donors
• Seriennummer in der Unter‐
EC 1.8Acting on a sulfur group of donors
Unterklasse
EC 1.9Acting on a heme group of donors
 Bezeichnet : Alkohol‐dehydrogenase
: Alkohol dehydrogenase
EC 1 10A i
EC 1.10Acting on diphenols and related substances as donors
di h
l
d l d b
d
O
ADH
EC 1.11Acting on a peroxide as acceptor
+ 2 [H]
H3C C
H3C CH2 OH
EC 1.12Acting on hydrogen as donor
H
EC 1.13Acting on single donors with incorporation of molecular oxygen (oxygenases)
EC 1.13Acting on single donors with incorporation of molecular oxygen (oxygenases)
EC 1.14Acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen
EC 1.15Acting on superoxide radicals as acceptor
EC 1.16Oxidising metal ions
EC 1.17Acting on CH or CH2 groups
EC 1.18Acting on iron‐sulfur proteins as donors
EC 1.19Acting on reduced flavodoxin as donor
EC 1 20A ti
EC 1.20Acting on phosphorus or arsenic in donors
h h
i i d
EC 1.21Acting on X‐H and Y‐H to form an X‐Y bond
EC 1.97Other oxidoreductases
EC Nomenklatur der Enzyme
EC 2 Transferases
EC 2 1Transferring one carbon groups
EC 2.1Transferring one‐carbon groups
EC 2.2Transferring aldehyde or ketonic groups
EC 2.3Acyltransferases
EC 2.4Glycosyltransferases
EC 2.5Transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups
EC 2.6Transferring nitrogenous groups
EC 2.7Transferring phosphorus‐containing groups
EC 2 8Transferring sulfur‐containing groups
EC 2.8Transferring sulfur‐containing groups
EC 2.9Transferring selenium‐containing groups
EC 3 Hydrolases
EC 3.1Acting on ester bonds
EC 3.2Glycosylases
EC 3.3Acting on ether bonds
EC 3 4Acting on peptide bonds (peptidases)
EC 3.4Acting on peptide bonds (peptidases)
EC 3.5Acting on carbon‐nitrogen bonds, other than peptide bonds
EC 3.6Acting on acid anhydrides
EC 3.7Acting on carbon‐carbon bonds
EC 3.8Acting on halide bonds
EC 3.9Acting on phosphorus‐nitrogen bonds
EC 3.10Acting on sulfur‐nitrogen bonds
EC 3 11Acting on carbon‐phosphorus
EC 3.11Acting on carbon
phosphorus bonds
bonds
EC 3.12Acting on sulfur‐sulfur bonds
EC 3.13Acting on carbon‐sulfur bonds
EC Nomenklatur der Enzyme
EC 4 Lyases
EC 4 1Carbon carbon lyases
EC 4.1Carbon‐carbon lyases
EC 4.2Carbon‐oxygen lyases
EC 4.3Carbon‐nitrogen lyases
EC 4 4C b
EC 4.4Carbon‐sulfur lyases
lf l
EC 4.5Carbon‐halide lyases
EC 4.6Phosphorus‐oxygen lyases
EC 4 99O h l
EC 4.99Other lyases
EC 5 Isomerases
EC 5.1Racemases and epimerases
EC 5.2cis‐trans‐Isomerases
EC 5.3Intramolecular isomerases
EC 5.4Intramolecular transferases (mutases)
EC 5.5Intramolecular lyases
EC 5.99Other isomerases
EC Nomenklatur der Enzyme
EC 6 Ligases
EC 6.1Forming carbon—oxygen bonds
EC 6.2Forming carbon—sulfur bonds
EC 6.3Forming carbon—nitrogen bonds
EC 6 4F
EC 6.4Forming carbon—carbon bonds
i
b
b b d
EC 6.5Forming phosphoric ester bonds
g
g
EC 6.6Forming nitrogen—metal bonds
Substratspezifität und Stereospezifität
Substraterkennung durch : van der Waals –
g
WW
elektrostatische‐ und hydrophobe WW
Wasserstoffbrücken
ggf. kovalente Verknüpfung
Enzymkinetik (Inhibitoren)
1.
2.
Irreversible Inhibitoren
Suizid‐Inhibitoren
Reversible Inhibitoren
(a) kompetitive Inhibitoren : Substratanaloga (EtOH bei MeOH od.Glykol‐
(a)
kompetitive Inhibitoren : Substratanaloga (EtOH bei MeOH od Glykol‐ Vergiftung), Vergiftung)
Übergangszustandsanaloga
(b) nichtkompetitive Inhibitoren
Angriffspunkte:

Aktives Zentrum, Inhibitoren werden durch das Substrat verdrängt

In Bereichen außerhalb des aktiven Zentrums
In Bereichen außerhalb des aktiven Zentrums

Keine Verdrängung durch das Substrat

Erniedrigung der Wechselzahl
Unterschied zw einem kompetitiven und einem nichtkompetitiven Inhibitor
G. Klebe: Wirkstoffdesign. Entwurf und Wirkung von Arzneistoffen. ACE‐Hemmer
ACE‐
ACE: Zn
ACE: Zn‐‐Protease
HIV‐‐Protease
HIV
Protease‐‐Hemmer
Saquinavir
1995
Indinavir
1996
Geringe
Bioverfügbarkeit
Ritonavir
1996
Bessere Compliance
da Cyt
da Cyt‐
y ‐P450 Inhibitor
Problem: Resistenzen und Kreuzresistenzen
HIV‐‐Protease
HIV
Protease‐‐Hemmer
Nelfinavir
1997
Amprenavir
p
1999
Sehr lipophil
Sehr lipophil
Resorption gering
Fosamprenavir
2004
Phosphorsäureester
Höhere
Höhere Löslichkeit im Blut
Löslichkeit im Bl t
Tipranavir
2005
Kein Peptidanalogon
Kein Peptidanalogon
Faktor Xa‐‐Hemmer
Faktor Xa
Faktor Xa
Faktor Xa: Serin
: Serin‐‐Protease
G. Klebe: Wirkstoffdesign. Entwurf und Wirkung von Arzneistoffen. 
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