Трансферази

Трансферази – клас ферментів, які каталізують перенесення різних хімічних груп від однієї органічної сполуки (донатора) до іншої (акцептору). Вони беруть участь в обміні нуклеїнових кислот, білків, вуглеводів, ліпідів і т.д. Каталітичний процес, в якому беруть участь трансферази, складається з декількох стадій. Головною з них є утворення проміжного продукту – фермент-транспортованої групи. Якщо донатор позначити A, транспортовану групу – T, фермент – Ф, акцептор – Д, то ці реакції можна зобразити так:

А + Ф «В + ФТ; ФТ + Д «ДТ + Ф.

Клас трансфераз об’єднує близько 800-та ферментів. Він складається з восьми підкласів. Систематична назва ферменту створюється за схемою: донор: акцептор – група-трансфераза. В тканинах найбільш поширені такі підкласи трансфераз:

2.1. Трансферази, які діють на одновуглецеві залишки. Залежно від природи залишку в підкласі розрізняють три підпідкласи. Особливої уваги заслуговують метилтрансферази, які здійснюють реакції переметилювання. До них відноситься нікотинамід-метилтрансфераза (S-аденозилметіонін:нікотинамід-метилтрансфераза, КФ 2.1.1.1), яка каталізує утворення N-метилнікотинаміда за рахунок перенесення метильної групи з „активного” метіоніна на нікотинамід:

Широко поширені в тканинах карбоксил- і карбамоїлтрансферази, які каталізують перенесення COOH- і COO–NH₂-груп. Так, в тканинах печінки міститься орнітин-карбамоїлтрансфераза (карбамоїлфосфат:L-орнітин-карбамоїлтрансфераза, КФ 2.1.3.3).

2.2. Трансферази, які діють на альдегідні або кетонні залишки. З участю цих ферментів формуються молекули нових речовин, що містять карбонільну групу з високою реакційною здатністю. Так, під впливом трансальдолази (D-седогептулозо-7-фосфат:D-гліцеральдегід-3-фосфат – діоксіацетонтрансферази, КФ 2.2.1.2) здійснюється одна з основних реакцій пентозного циклу:

2.3. Трансферази, які діють на ацильні залишки. Це ферменти, що здійснюють перенесення залишків різних жирних кислот за допомогою KoA на різні акцептори (гліцин, карнітин, холін та ін.). Прикладом є холін-ацетилтрансфераза (ацетил-КоА:холін-О-ацетилтрансфераза, КФ 2.3.1.6), яка синтезує в нервовій тканині ацетилхолін:

2.4. Трансферази, які діють на глікозильні залишки. Це ферменти, які каталізують перенесення залишків вуглеводів від різних глікозильних сполук. Прикладом є УДФ-галактоза-глюкоза – галактозилтрансфераза (УДФ-галактоза:D-глюкоза-1-галактозилтрансфераза, КФ 2.4.1.22), яка каталізує утворення молочного цукру (лактози):

УДФ-галактоза + D-глюкоза = Лактоза + УДФ

2.5. Трансферази, які переносять алкільні (відрізняються від метильних) та арильні залишки. Дана група ферментів досить гетерогенна. Значна частина цих ферментів бере участь у синтетичних процесах, зокрема в біосинтезі стероїдів, каротиноїдів, убіхінону, тіаміну, рибофлавіну та інших сполук. До цього класу належить метіонін-аденозилтрансфераза (АТФ:L-метіонін S-аденозилтрансфераза, КФ 2.5.1.6), яка перетворює метіонін на сполуку активних метильних груп:

АТФ + L-метіонін + Н₂О = S-Аденозилметіонін + 3 Н₃РО₄

2.6. Трансферази, які діють на азотисті групи. Підклас складається з трьох підпідкласів (амінотрансферази, амідинотрансферази, оксимінотрансферази). Велике значення має аланін-амінотрансфераза (L-аланін:2-оксоглутарат-амінотрансфераза, КФ 2.6.1.2), що каталізує двостороннє перенесення аміногрупи:

2.7. Трансферази, які діють на фосфатні групи. Підклас на основі природи хімічної групи акцептора фосфату ділиться на сім підпідкласів. Прикладом ферменту, що каталізує приєднання фосфатної групи до спиртового гідроксилу, є гексокіназа (АТФ:D-гексоза-6-фосфотрансфераза, КФ 2.7.1.1):

АТФ + D-гексоза + D-гексозо-6-фосфат + АДФ

2.8. Трансферази, які діють на сірковмісні групи. В підклас входить три підпідкласи: сульфідтрансферази, сульфотрансферази, КоА-трансферази. Зокрема, малонат-КоА-трансфераза (ацетил-КоА:малонат-KoA-трансфераза, КФ 2.8.3.3) каталізує реакцію: