Language
Country/Area
No result found
هل تعلم؟ لماذا تمتلك إنزيمات الليسيناز الموجودة في الحيوانات والنباتات هياكل متشابهة ولكن وظائف مختلفة؟
Leucyl aminopeptidase (LAPs) هو إنزيم موجود على نطاق واسع في ممالك بيولوجية مختلفة وتتمثل وظيفته الرئيسية في تحفيز التحلل المائي للأحماض الأمينية الطرفية لسلاسل الببتيد والبروتينات. من المثير للدهشة أنه على الرغم من أن إنزيمات الليسيناز في الحيوانات والنباتات تشترك في العديد من أوجه التشابه الهيكلية، إلا أنها تظهر اختلافات كبيرة في الوظائف البيولوجية وآليات التفاعل.
بنية الإنزيم والموقع النشط
يتطلب الليزيناز كاتيونات معدنية ثنائية التكافؤ للنشاط الأنزيمي، وهذا صحيح في كل من LAPs الحيوانية والنباتية. تتمتع هذه الإنزيمات بأعلى نشاط عند درجة الحموضة 8 و 60 درجة مئوية. المواقع النشطة لـ LAPs متشابهة من الناحية الهيكلية، على سبيل المثال، أكدت الدراسات التشابه بين المواقع النشطة ليسيناز الماشية وE. coli PepA.
تعتمد هذه الإنزيمات على أيونات المعادن مثل Mn2+ وMg2+ وZn2+ أثناء عملية التحفيز، وهذه عادة ما توجد الإنزيمات على شكل سداسيات في الجسم.
الاختلافات في الوظائف البيولوجية
تقليديًا، يُنظر إلى LAP-A على أنه جين غير مباشر للتدبير المنزلي مهم لدوران البروتين. ومع ذلك، مع تقدم الأبحاث، تم اكتشاف أن هذا الإنزيم يلعب دورًا تنظيميًا في الاستجابة المناعية لنباتات الطماطم.
خلفية الاستجابة المناعية للنبات
يجب أن تكون النباتات قادرة على الاستجابة بسرعة للضغوط الحيوية وغير الحيوية، مثل هجمات مسببات الأمراض أو الإصابة بالحشرات. في ظل هذه الظروف، تبدأ النباتات مسارات محددة لنقل الإشارة. على سبيل المثال، يؤدي تلف الأنسجة الناجم عن مضغ الحشرات، مثل ديدان التبغ، إلى تنشيط مسار حمض الأوكتاكربونيك لتجميع مجموعة متنوعة من جزيئات الإشارة، التي تنظم فيما بعد التعبير عن الجينات ذات الصلة.
دور مسار حمض الأوكتاكربونيك
يلعب LAP-A، كمنتج لمسار حمض الأوكتاكربونيك، دورًا تنظيميًا في الحفاظ على استجابات إصابات النبات وتوسيع نطاقها.
على سبيل المثال، في سلسلة من التجارب، وجد الباحثون أنه عندما تم إسكات جين LAP-A، كانت نباتات الطماطم المصابة أقل مقاومة بشكل ملحوظ لأضرار الحشرات، وتم أيضًا قمع التعبير عن جيناتها المتأخرة مقارنة بالنباتات البرية. اكتب النباتات.
وظيفة التنظيم التناضحي
من الجدير بالذكر أن LAP يتم التعبير عنه أيضًا في بعض الكائنات البحرية، والغرض الرئيسي منه هو التعامل مع تهديد الضغط الأسموزي في البيئات عالية الملوحة. من أجل الحفاظ على تركيزات الأحماض الأمينية داخل الخلايا، تحت إشارة الخطر المتمثلة في ارتفاع نسبة الملح، تبدأ هذه الإنزيمات في تحفيز البروتينات لإطلاق الأحماض الأمينية في الخلية.
الاستنتاج
باختصار، على الرغم من أن إنزيمات الليسيناز في الحيوانات والنباتات تظهر أوجه تشابه هيكلية مذهلة، إلا أنها تظهر خصائص مختلفة تمامًا من حيث الوظائف والآليات الفسيولوجية. وقد أثارت هذه الظاهرة تفكيرنا العميق حول تطور الحياة وآلياتها البيوكيميائية. هل تعتقد أن هذه الاختلافات الهيكلية الصغيرة تشير إلى الإمكانيات اللانهائية لأشكال الحياة في التكيف مع البيئة؟
