Χρήστης:Dmtrs32/πρόχειρο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας |
|||
Γραμμή 1:
{{Infobox enzyme
|name=
| caption =Μια τρισδιάστατη απεικόνιση του ενεργοποιημένου RuBisCO από σπανάκι σε ανοιχτή μορφή με προσβάσιμη ενεργή τοποθεσία. Τα υπολείμματα της ενεργού θέσης Lys175 σημειώνονται με ροζ χρώμα και παρέχεται ένα κοντινό πλάνο του υπολείμματος στα δεξιά για ένα από τα μονομερή που συνθέτουν το ένζυμο.
| EC_number = 4.1.1.39
| CAS_number = 9027-23-0
| GO_code = 0016984
| Name = Καρβοξυλάση/οξυγονάση της 1,5-διφωσφορικής ριβουλόζης
| IUBMB_EC_number = 4/1/1/39
| width =
Γραμμή 14:
Η RuBisCO είναι σημαντική [[βιολογία | βιολογικά]] επειδή καταλύει την κύρια [[χημική αντίδραση]] με την οποία ο ανόργανος άνθρακας εισέρχεται στη [[βιόσφαιρα]]. Ενώ πολλά αυτότροφα βακτήρια και αρχαία διορθώνουν τον άνθρακα μέσω της αναγωγικής οδού του ακετυλοσυνένζυμου Α, του 3-υδροξυπροπιονικού κύκλου, ή του αντίστροφου κύκλου Krebs, αυτά τα μονοπάτια είναι σχετικά μικροί συντελεστές στη γενική δέσμευση άνθρακα σε σύγκριση με αυτούς που καταλύονται από τη RuBisCO. Η φωσφοενολοπυροσταφυλική καρβοξυλάση, σε αντίθεση με το RuBisCO, διορθώνει μόνο προσωρινά τον άνθρακα. Αντικατοπτρίζοντας τη σημασία του, η RuBisCO είναι η πιο άφθονη πρωτεΐνη στα [[Φύλλο (βοτανική)|φύλλα]], που αντιπροσωπεύει το 50% της διαλυτής πρωτεΐνης φύλλων στην αφομοίωση του C<sub>3</sub> (20-30% του συνολικού αζώτου των φύλλων) και 30% της διαλυτής πρωτεΐνης φύλλων σε δέσμευση C<sub>4</sub> (5-9% του συνολικού αζώτου των φύλλων).<ref name="Feller_2008"/> Δεδομένου του σημαντικού ρόλου του στη βιόσφαιρα, η [[γενετική μηχανική]] της RuBisCO στις καλλιέργειες έχει συνεχές ενδιαφέρον (βλ. [[#Genetic engineering | παρακάτω]]).
== Δομή ==
[[File:RuBisCOActiveSite2.png|thumb|Ενεργός χώρος του RuBisCO
[[File:Plastomap of Arabidopsis thaliana.svg|thumb|Θέση του γονιδίου ''rbcL'' στο [[γονιδίωμα χλωροπλάστη]] του ''[[Arabidopsis thaliana]]'' (θέσεις περίπου 55-56,4 kb). Το ''rbcL'' είναι ένα από τα 21 γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη φωτοσύνθεση (πράσινα πλαίσια).
Location of the ''rbcL'' gene in the [[chloroplast genome]] of ''[[Arabidopsis thaliana]]'' (positions ca. 55-56.4 kb). ''rbcL'' is one of the 21 protein-coding genes involved in photosynthesis (green boxes).]]
Στα φυτά, στα [[άλγη]], στα [[κυανοβακτήρια]] και στα [[Φωτότροφος|φωτοτροφικά]] και [[Χημειοτροφικός|χημειοαυτοτροφικά]] πρωτεοβακτήρια το ένζυμο αποτελείται συνήθως από δύο τύπους υπομονάδας πρωτεΐνης, που ονομάζονται η μεγάλη αλυσίδα ('''L''', περίπου 55.000 [[μονάδα ατομικής μάζας | Da]]) και η μικρή αλυσίδα ('''S''', περίπου 13.000 Da). Το γονίδιο της'' μεγάλης αλυσίδας '' ('' rbcL '') κωδικοποιείται από το [[Χλωροπλάστης|χλωροπλάστη]] DNA στα φυτά.<ref>([https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=gene&cmd=Retrieve&dopt=Graphics&list_uids=3052726 Entrez] GeneID: )</ref>
Χρειάζονται ι[[
▲[[Magnesium]] [[ion]]s ({{Chem|Mg|2+}}) are needed for enzymatic activity. Correct positioning of {{Chem|Mg|2+}} in the [[active site]] of the enzyme involves addition of an "activating" carbon dioxide molecule ([[Carbon dioxide|{{CO2}}]]) to a [[lysine]] in the active site (forming a [[carbamate]]).<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=mcb.figgrp.4496 Molecular Cell Biology], 4th edition, by Harvey Lodish, Arnold Berk, S. Lawrence Zipursky, Paul Matsudaira, David Baltimore and James E. Darnell. Published by W. H. Freeman & Co. (2000) New York. Online textbook. Figure 16-48 shows a structural model of the active site, including the involvement of magnesium. The Protein Data Bank feature article on RuBisCO also includes a model of [http://nist.rcsb.org/pdb/molecules/pdb11_3.html magnesium at the active site] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060109143747/http://nist.rcsb.org/pdb/molecules/pdb11_3.html |date=2006-01-09 }}.</ref> Το Mg <sup> 2+ </sup> λειτουργεί οδηγώντας στην αποπρωτονίωση του υπολείμματος Lys210, με αποτέλεσμα το υπόλειμμα Lys να περιστρέφεται κατά 120 μοίρες προς το διαμορφωτή «trans», μειώνοντας την απόσταση μεταξύ του αζώτου της Lys και του άνθρακα του { {CO2 | link = yes}}. Η εγγύτητα επιτρέπει τον σχηματισμό ενός ομοιοπολικού δεσμού, με αποτέλεσμα το καρβαμιδικό.
▲This coordination results in an unstable complex, but produces a favorable environment for the binding of Mg<sup>2+</sup>. Formation of the carbamate is favored by an [[alkalinity|alkaline]] [[pH]]. The pH and the [[concentration]] of magnesium ions in the fluid compartment (in plants, the [[Chloroplast|stroma of the chloroplast]]<ref>The [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Search&db=books&doptcmdl=GenBookHL&term=RuBisCO+AND+mcb%5Bbook%5D+AND+106599%5Buid%5D&rid=mcb.section.4493#4494 Lodish textbook] describes the localization of RuBisCO to the stromal space of chloroplasts. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Search&db=books&doptcmdl=GenBookHL&term=RuBisCO+stroma+AND+106623%5Buid%5D&rid=mcb.figgrp.4715 Figure 17-7] illustrates how RuBisCO small subunits move into the chloroplast stroma and assemble with the large subunits.</ref>) αυξάνεται στο φως. Ο ρόλος της αλλαγής των επιπέδων ιόντων pH και μαγνησίου στη ρύθμιση της δραστηριότητας του ενζύμου RuBisCO συζητείται [[#Regulation of the enzymatic activity | παρακάτω]]. Μόλις σχηματιστεί το καρβαμικό, το His335 ολοκληρώνει την ενεργοποίηση επιστρέφοντας στην αρχική του θέση μέσω θερμικής διακύμανσης.
{|
|- valign=top
Γραμμή 82 ⟶ 73 :
}}
|}
==Ενζυματική δραστηριότητα==
[[File:RuBisCO reaction CO2 or O2.svg|center|thumb|upright=2|Δύο κύριες αντιδράσεις του RuBisCo: CO<sub>2</sub> σταθεροποίηση και οξυγόνωση.
|