Anhydrazy węglanowe
Z Wikipedii, wolnej encyclopedia
Anhydrazy węglanowe[1][2][3][4] (dehydratazy węglanowe[1][2][3][4], karboanhydrazy[1]; ang. carbonic anhydrases, CA; EC 4.2.1.1) – enzymy zaliczane do grupy liaz[1], katalizujące odwracalną reakcję powstawania jonu wodorowęglanowego HCO3- z wody i dwutlenku węgla (CO2)[1][2]. Do anhydraz węglanowych należą enzymy rodzin α, β, γ, δ i ε, o na tyle różnej sekwencji aminokwasowej, że ich ewolucyjne pochodzenie uważane jest za niezależne[potrzebny przypis].
Centrum aktywne enzymu stanowi kofaktor, którym jest atom cynku[1][2] (wyjątkowo – kadmu[5]), umieszczony w kieszeni utworzonej przez część białkową enzymu. Atom cynku skoordynowany jest przez trzy imidazolowe atomy azotu reszt histydynowych (His94, His96 i His119) oraz cząsteczkę wody. Proponowany mechanizm procesu katalitycznego zakłada jonizację wody z utworzeniem układu Zn-OH−, który nukleofilowo oddziałuje z atomem węgla z CO2, tworząc jon HCO3-[potrzebny przypis].
Działanie anhydrazy węglanowej jest jedną z najszybciej przebiegających znanych reakcji enzymatycznych – w ciągu jednej sekundy cząsteczka tego enzymu może uwodnić 106 cząsteczek dwutlenku węgla. Reakcja z udziałem enzymu zachodzi prawie 107 razy szybciej niż ta sama reakcja bez enzymu[6].
Enzymy te występują powszechnie u ssaków[4]. Są obecne w erytrocytach (uczestnicząc w wydalaniu dwutlenku węgla przez płuca)[1][2][3][4], trzustce, komórkach okładzinowych błony śluzowej żołądka (biorąc udział w tworzeniu kwasu solnego), a także w nerkach (regulując pH moczu oraz równowagę kwasowo-zasadową organizmu)[1][2][4].