Translocazele sunt o clasă separată de enzime care catalizează transferul de ioni sau molecule prin membrane sau separarea lor în membrane. Această clasă de enzime s-a format din aparținând anterior altor clase de enzime. [unu]
ATP sintetaza - anterior enzima a aparținut clasei a treia și a fost denumită conform nomenclaturii - ATP fosfohidrolază, dar numele nu corespunde naturii enzimei, deoarece hidroliza ATP practic nu are loc.
Pentru enzimele mutate în clasa translocazelor, fostele denumiri sistematice au fost păstrate.
Enzimele din clasa a 7-a catalizează transferul de molecule sau ioni prin membrane, cuplat cu alte reacții.
De exemplu, în timpul transferului de protoni din matricea mitocondrială în spațiul intermembranar prin complexul I al lanțului de transport de electroni (7.1.1.2), ubichinona este redusă la ubichinol, iar reacția este descrisă de următoarea schemă [2] :
NADH + CoQ + 6H + [ partea 1 ] = NAD + + CoQH 2 + 7H + [partea 2 ]Al doilea exemplu este ATP sintetaza , care catalizează reacția de transfer de protoni din spațiul intermembranar al mitocondriei la matrice cu formarea unei molecule de ATP din ADP și fosfat anorganic, reacția este descrisă de schema [3] :
ADP + Ph n + 4 H + [partea 1] → ATP + H 2 O + 4 H + [partea 2]Enzimele au păstrat denumiri sistematice care indică clasa lor anterioară.
În funcție de ionii sau moleculele transportate din clasa a șaptea, se disting șase subclase.
EC 7.1 - enzime care catalizează translocarea protonilor de hidrogen H + ;
EC 7.2 - enzime care catalizează translocarea cationilor anorganici și a chelaților acestora;
EC 7.3 - enzime care catalizează translocarea anionilor anorganici;
EC 7.4 - enzime care catalizează translocarea aminoacizilor și peptidelor;
EC 7.5 - enzime care catalizează translocarea carbohidraților și a derivaților acestora;
EC 7.6 - enzime care catalizează translocarea altor compuși.
Împărțirea în sub-subclase se bazează pe reacții care oferă forța motrice pentru translocare:
EC 7._.1 - enzime care catalizează reacțiile de translocare asociate reacțiilor redox;
EC 7._.2 - enzime care catalizează reacţiile de translocare asociate cu hidroliza nucleozidului trifosfat;
EC 7._.3 - enzime care catalizează reacţiile de translocare asociate hidrolizei difosfatului;
EC 7._.4 - enzime care catalizează reacţiile de translocare asociate cu reacţia de decarboxilare.
Enzimele din această clasă nu includ canale (pori) care schimbă conformația între o stare deschisă și cea închisă ca răspuns la orice acțiune, precum și transportori care nu depind de reacțiile catalizate de enzime.
În plus față de ATP sintetaza deja descrisă și complexul NADH dehidrogenază , a șaptea clasă de enzime include:
Quinol: fericitocrom c - oxidoreductaza (EC 7.1.1.8 ), o enzimă denumită adesea complexul citocrom bc 1 sau complexul III, este al treilea complex din lanțul de transport de electroni. Este prezent în mitocondriile tuturor eucariotelor aerobe și în membranele interioare ale majorității bacteriilor.
Citocromul c oxidaza (EC 7.1.1.9 ) sau complexul IV al lanțului de transport de electroni este o oxidază terminală a lanțului respirator aerob de transport de electroni care catalizează transferul de electroni de la citocromul c la oxigen pentru a forma apă .
ATPază cu schimb Na + /K + (EC 7.2.2.13 ) este o enzimă a membranei plasmatice, omniprezentă în celulele animale, care catalizează fluxul de trei Na + și influxul a doi K + la ATP hidrolizat. Este implicat în generarea potențialului electric al membranei plasmatice.
ATPaza de schimb H + / K + (EC 7.2.2.19 ) este o enzimă a mucoasei gastrice care catalizează ieșirea unui H + și afluxul unui K + datorită hidrolizei ATP.
Transportatori de aminoacizi polari (EC 7.4.2.1 ), aminoacizi nepolari (EC 7.4.2.2 ), proteine mitocondriale (EC 7.4.2.3 ), folosind hidroliza ATP pentru transport.
Purtător xenobiotic (EC 7.6.2.2 ) - enzimele bacteriilor gram-pozitive și ale celulelor eucariote exportă o serie de medicamente cu specificitate neobișnuită, acoperind diferite grupuri de substanțe neînrudite, ignorând în același timp unele substanțe care sunt strâns legate ca structură. Mai multe enzime diferite pot fi prezente într-o singură celulă eucariotă. Mulți dintre ei transportă și conjugați glutation-medicament (vezi EC 7.6.2.3 , transportor de glutation- S -conjugat de tip ABC ), în timp ce alții prezintă, de asemenea, o anumită activitate „flippase”.
Transportorul acil-CoA (EC 7.6.2.4 ) este o enzimă animală și de drojdie care transportă acil-CoA acizilor grași către și de la peroxizomi. La om, este asociat cu sindromul Zellweger .