Ogļskābes anhidrāžu iedalījums
Ir vismaz 5 CA klases un starp tām nav noteiktas
aminoskābju homoloģijas. Tās dažkārt lieto kā piemēru
konverģentajai evolūcijai. CA tiek iedalīti α, β, γ, δ un ε klasēs
(Berg et al., 2002).
α-CA
α-CA ir enzīmi, kas sastopami zīdītājos. Galvenā
α-CA nozīme zīdītājos ir saglabāt skābju-bāzu līdzsvaru asinīs un
citos audos, kā arī palīdzēt izvadīt oglekļa dioksīdu ārpus audiem
(Mori et al., 1999). α-CA enzīmi tiek iedalīti 4 apakšgrupās:
- Citosoliskie (I, II, III, VII, XIII)
- Mitohondriālie (VA, VB)
- Sekretētie (VI)
- Membrānu asociētie (IV, IX, XII, XIV, XV)
Ir arī 3 papildus CA izoformas (CA-VIII, CA-X un CA-XI), kuru
funkcijas vēl ir neskaidras (Sly WS & Hu PY, 1995).
Citas CA klases
β-CA ir sastopamas baktērijās un hloroplastos
(Tanz, et al., 2009). γ-CA ir sastopamas metānu producējošās
baktērijās (Parisi, 2000). δ-CA ir sastopamas kramaļģēs (Lane et
al., 2005). ε-CA sastopamas hemolitotrofos organismos un
ciānbaktērijās (So et al., 2004). Augos sastopamās β-CA pēc
struktūras nav līdzīgas α-CA un no evolūcijas viedokļa tās nav
radniecīgas, bet tās katalizē tādu pašu reakciju un arī izmanto
cinka jonu aktīvajā centrā (Mitsuhashi et al., 1999). Augos β-CA
palīdz paaugstināt ogļskābās gāzes koncentrāciju hloroplasta
iekšienē, lai paaugstinātu karboksilācijas ātrumu enzīmam RuBisCO
(Tanz et al., 2009). δ-CA, kas sastopama kramaļģēs, aktīvajā
centrā cinka vietā atrodas kadmijs. To var izskaidrot ar zemo
cinka koncentrāciju okeānā. Kadmijs tiek pieskaitīts pie ļoti
toksiskiem smagajiem metāliem bez bioloģiskas funkcijas un šī
ogļskābes anhidrāze ir vienīgais līdz šim atklātais enzīms, kas
kadmiju izmanto savas bioloģiskās funkcijas veikšanā (Lane et al.,
2005).
3. attēls. α,β,γ CA klašu dažādās struktūras.
Attēlā redzams, ka CA struktūras starp klasēm ir pilnīgi
atšķirīgas, lai gan to katalītiskā reakcija nemainās
(Hewett-Emmett & Tashian, 1996).
Figure 3. α,β,γ CA families structure divergence. In figure can
see that CA structures between families are completely different,
although their catalytic reaction hold constant (Hewett-Emmett
& Tashian, 1996).
Jānis Leitāns 13.01.2013