Кіріспе
Молекулалар арасында байланыс құра алатын ферменттер класы – жалпы лигазалар. Биохимияда лигаза – жаңа химиялық байланыс арқылы екі молекуланың қосылуын (лигациясын) катализдейтін фермент. Бұл көбінесе молекулалардың біріндегі кішкентай химиялық топтың гидролизі арқылы жаңа C–O, C–S немесе C–N байланыстарының түзілуіне алып келеді. Мысалы, ДНК лигазасы фосфодиэстерлік байланыстарды түзетін арқылы екі толықтыратын нуклеин қышқылы фрагментін қосып, репликация кезінде қос спиральді ДНК-да туындайтын бір тізбекті үзілістерді жасай алады. Жалпы, лигаза келесі сусыздану реакциясын катализдейді, осылайша А және В молекулаларын біріктіреді: A–OH + B–H → A–B + H2O.
general ligases
In biochemistry, a ligase is an enzyme that can catalyze the joining (ligation) of two molecules by forming a new chemical bond. This is typically via hydrolysis of a small pendant chemical group on one of the molecules, typically resulting in the formation of new C O, C S, or C N bonds. For example, DNA ligase can join two complementary fragments of nucleic acid by forming phosphodiester bonds, and repair single stranded breaks that arise in double stranded DNA during replication. In general, a ligase catalyzes the following dehydration reaction, thus joining molecules A and B:
A OH + B H → A–B + H2O
Номенклатура
Лигазалардың атаулары біркелкі емес, сондықтан бұл ферменттер көбінесе әртүрлі атаулармен таныс. Әдетте, лигазалардың қолданылатын атауларында "лигаза" сөзі болады, мысалы, молекулалық биология зертханаларында ДНК фрагменттерін қосу үшін жиі қолданылатын ДНК лигазасы. Дегенмен, көптеген қолданылатын атауларда "синтетаза" немесе "синтаза" терминдері қолданылады, себебі олар жаңа молекулаларды синтездеуге қатысады. Сондай-ақ, кейбір лигазалар фермент нақты карбоксилдеу реакциясын катализдейтінін көрсету үшін "карбоксилаза" атауын пайдаланады. Назарда ұстаңыз: биохимиялық номенклатура кейде синтетазаларды және синтазаларды ажыратады, ал кейде оларды синонимдер деп қарастырады. Көбінесе, екі термин де бірін-бірі алмастырып қолданылады және екеуі де лигазаларды сипаттау үшін қолданылады.
Жіктеу
Лигазалар ферменттердің ЕК нөмірлік жіктемесінде EC 6 ретінде жіктеледі. Лигазалар алты кіші топқа бөлінеді:
EC 6.1 көміртектің оттек байланыстарын түзетін лигазаларды қамтиды.
EC 6.2 көміртектің күкірт байланыстарын түзетін лигазаларды қамтиды.
EC 6.3 көміртектің азот байланыстарын түзетін лигазаларды қамтиды (аргининосукцинат синтетазасы қоса алғанда).
EC 6.4 көміртектің көміртектік байланыстарын түзетін лигазаларды қамтиды, мысалы ацетил CoA карбоксилазасы.
EC 6.5 фосфор эфир байланыстарын түзетін лигазаларды қамтиды, мысалы ДНК лигазасы.
EC 6.6 келатазалардағыдай азот-металл байланыстарын түзетін лигазаларды қамтиды.
EC 6.2 includes ligases used to form carbon sulfur bonds
EC 6.3 includes ligases used to form carbon nitrogen bonds (including argininosuccinate synthetase)
EC 6.4 includes ligases used to form carbon carbon bonds, such as acetyl CoA carboxylase
EC 6.5 includes ligases used to form phosphoric ester bonds, such as DNA ligase
EC 6.6 includes ligases used to form nitrogen metal bonds, as in the chelatases
Мембраналық лигазалар
Кейбір лигазалар биологиялық мембраналармен перифериялық мембраналық ақуыздар ретінде немесе жалғыз трансмембраналық спираль арқылы бекітіледі, мысалы, кейбір убиквитин лигазаларына қатысты ақуыздар.
Этимологиясы мен айтылуы
Лигаза сөзі латын тіліндегі ligāre ("байлау" немесе "бірге түйіндеу") етістігінен алынған лига түбірімен + ase (ферментті білдіреді) қосылысын біріктіріп, "байлайтын фермент" деген мағынаны береді.