Enzimele – catalizatori biochimici
Procesele biologiceReactii chimice
Enzime
Aplicatii in
industrie
alimentara
detergentilorfarmaceutica
Shewale-Enzymes Everywhere-1996
Paradoxul biologiei moleculare
Emil Duclaux (1883)
Prima nomenclatura a enzimelor
Substrat + aza
Enzima
Uree + aza
Ureaza
http://study.com/academy/lesson/
o Gabriel Gustav Valentin (1844)
sucul pancreatic descompune
alimentele in timpul digestiei
http://www.slideshare.net/SECBIO/
digestion-29026783
o Theodor Schwann (1836)
descopera pepsina
“Despre esenta digestiei”
Procesul de digestie
o E.F. Hoppe-Seyler
1862 hemoglobina cristalina
1871 descoperirea invertazei
1875 metoda de clasificare a proteinelor
Cristal de hemoglobina ovina
http://images.nigms.nih.gov/
Cristal de tripsina porcina
Procesul de digestie
L. Pasteur (1876) descoperirea
anaerobe-Studii asupra berii,
alterarea ei si cauzele care o provoaca
Cai matabolice alternative care
preced procesul de glicoliza
Alba-Lois, L. & Segal-Kischinevzky, C. (2010)
Beer & Wine Makers. Nature Education 3(9):17
www.studyblue.com
Tipuri de microorganisme
Microorganismele
https://www.exploreyeast.com/
Jokichi Takamine (1894)
Aspergillus oryzae
Taka-diastaza, amilaza (1894)
Alfa-amilaza (salivara)
PDB 1smd
o Eduard Buchner (1897)
descopera zimaza care
converteste zaharul in
alcool
o Fratii Buchner
drojdei uscata
fermentatia alcoolica
http://www.preproom.org/practicals
Fermentația alcoolică/fără microorgansime
Otto Rohm
Detergenți pe bază de enzime
Tabacirea
pielii
Enzime pancreatice
https://slideplayer.com/
E. Fischer
Specificitatea
enzimelor
Dezvoltarea enzimologiei mecanistice
-1913-
ecuatia care cuantifica
cataliza enzimei
Leonor Michaelis Maud Leonora Menten
Dezvoltarea enzimologiei mecanistice
o James B. Sumner
1926 cristalizarea
ureazei
1946 premiul
NobelStructura ureazei
(fasole PDB4GY7)
Sir Arthur Harden
Premiul Nobel pentru chimie
fermentatia zaharozei (1929)
Hans von Euler-Chelpin
Dezvoltarea enzimologiei mecanistice
o O. H. Warburg (1931)Premiul Nobel pentru fiziologie
si medicina - descoperirea
enzimelor respiratorii
J. D. Bernal (1934)
prima fotografie prin
difractie cu raze X (pepsina)
1924 “On metabolism of tumors,”
stated, “Summarized in a few words, the
prime cause of cancer is the replacement of
the respiration of oxygen in normal body
cells by a fermentation of sugar.”
Dezvoltarea enzimologiei mecanistice
o H. Theorell (1955)
Premiul Nobel pentru
fiziologie si medicina
studiul enzimelor
oxido-reducătoare
o John H. Northrop (1946)
premiul Nobel
cristalizarea unor enzime
Dezvoltarea enzimologiei mecanistice
G. W. Beadle
Premiul Nobel pentru fiziologie
si medicina (1958)
E. L. Tatum
Corespondența între gene și enzime
https://droso4schools.wordpress.com/
l4-enzymes/
O etapă metabolică / o genă
Bacillus licheniformis
Proteaze in industria detergentilor (1960)
o C. B. Anfinsen (1959)Fundamentul molecular
al evolutiei - bazat pe cercetarile
asupra enzimelor
1971 impreuna cu
S. Moore si W. H. Stein
Premiu Nobel pentru Chimie (1/2)
cercetarile asupra ribonucleazei
Robonuclează A (Bos taurus)
www.rcsb.org/structure/1RNU
1959- Premiul Nobel pentru
fiziologie si medicina ADNpolimeraza
S. Ochoa W. Kornberg
Producerea acizilor nucleici cu ajutorul enzimelor
ADNpolimeraza I
https://www.biomol.com/
Premiul Nobel pentru chimie
studiul hemoproteinelor
difractie cu raze X (1962)
J. C. Kendrew M. F. Perutz
Studiul structurii proteinelor
Structura 3D a mioglobinei
https://www.wikiwand.com/
Mioglobina – proteină care leagă oxigen
Tesut muscular (vertebrate)
Mioglobina – flux sangvin
Musculatura afectata
Hamilton Othanel
Smith (1970)
izoleaza prima enzima
de restrictie
de tip II
Scindarea ac. nucleici cu ajutorul enzimelor
https://www.slideshare.net/RishabhJain413/
https://biologyreader.com/
1970 Virusii contin o ADN polimeraza
- dezvoltarea ingineriei genetice
H. M. Temin D. Baltimore
1975 P. Nobel
Fiziologie si Medicina
Producerea acizilor nucleici cu ajutorul enzimelor
Revers transcriptaza
https://sso.brown.edu/
D. Nathans
1971 obtin diferite enzime de restrictie
1978 Premiu Nobel pentru fiziologie si
medicina
H. Smith
Folosirea enzimelor de restrictie
in ingineria genetica
Enzimele de restricție
H. W. Boyer
(1973)
Producerea
ADNului
in Ecoli
Exemple de inhibitori (medicamente)
Inhibitor/
Medicament
Boala/
contextul
Enzima
Inhibată
Acyclovir
Ciclosporina
DuP450
Fluorouracil
Phenelzine
Zileuton
herpes
transplant
de organe
SIDA
cancer
depresie
alergie
ADN polimeraza
Ciclofilina/
Calcineurina
proteaze HIV
timidilat sintaza
monoamin-oxidaza (creier)
5-lipoxigenaza
phenelzine
Monoamin oxidaza A
Inhibitori folositi drept medicamente
Ramsey, R.R:, Tipton, K. H.
Molecules 2017, 22(7), 1192aadrenalina
Viagra inhiba fosfodiesteraza PDE5
Inhibitori enzimatici - medicamente
Guazzi, M., Circ Heart Fail. 2008;1:272-280
Sildenafil
(Viagra)
Inhibitori enzimatici - medicamente
Inhibitia acetil-colin esterazei
Situs activ – chimotripsină
Enzimele – agenți anticanceroși
L-asparaginaza
reduce astfel rata de creștere
a celulelor tumorale
Abaji, R., Krajinovich, M.,
Cancer Drug Resist 2019;2:242-255
Arginin deiminaza
catalizează hidroliza L-
argininei la citrulina și NH3
Treatmentul tumorilor arginin-
auxotrofe
carcinomul hepatocelular
melanomul
Zhu, L. Et al., ChemBioChem
11 (5), 691–697 (2010).Hering, S. et al., Protein
Expression and Purification,
91(1), 61, 2013.
En = in zima = drojdie
Enzime -Terminologie
Enzima + Substrat Enzima + Produs
25000 de enzime
3000 caracterizate
300 cristalizate
https://cdn.thinglink.me/
Enzimele Proteine
Proprietati importante
Puterea catalitica
Specificitate
Activitate controlata
Compusi naturali
http://book.bionumbers.org/
Puterea catalitica
Cresterea vitezei de reactie Ordin de
magnitudine
Creatin kinaza 4
Alcool dehidrogenaza 8
Hexokinaza 10
Fosforilaza 11
Ureaza 14
Orotidin-5-fosfat decarboxilaza 17
Ureaza este prima enzimă izolată în stare
pură cristalină;
J.B. Sumner (1926) a izolat ureaza din
fasole (Canavalia ensiformis)
Helicobacter pyloriPhaseolus vulgaris
este produsă de o serie de plante, fungi şi bacterii:
Ureaza
Canavalia ensiformis
Ureaza
• Obtinerea extractelor enzimatice
Sursa Mojarare Sonicare
CentrifugareFiltrareExtractul
enzimatic
Tampon
1,3- control;
2-extract din fasole verde;
4-extract din seminţe de pepene roşu;
Ureaza