Ligase

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Ligasen
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 6.-.-.-
Reaktionsart Schaffung einer kovalenten Bindung
Substrat \mathrm{M_1 + M_2 +NTP}
Produkte \mathrm{M_1\mathord-M_2 + NDP + P\ oder\ M_1\mathord-M_2 + NMP + 2\ P}
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Lebewesen

Ligasen (lateinisch ligare ‚verbinden‘, ‚verketten‘) sind Enzyme der sechsten Enzymklasse laut der systematischen Nomenklatur der Enzymkommission der International Union of Biochemistry (IUB), die das Verknüpfen zweier Moleküle durch eine kovalente Bindung katalysieren. Dazu benötigen sie Energie, die aus der Spaltung energiereicher Nukleosidtriphosphate (NTP) stammt. Dabei werden ein oder zwei Phosphatreste abgespalten. Auch andere Moleküle wie NAD+ können als Energielieferant dienen. Da diese jedoch unter anderem durch ATP-Verbrauch regeneriert werden können, gelten die dadurch mit Energie belieferten Enzyme ebenfalls als Ligasen.

Schematisch verläuft die Ligase-Reaktion folgendermaßen (M1, M2 sind die zu verbindenden Moleküle) ab:

\mathrm{M_1 + M_2 +NTP \longrightarrow M_1\mathord-M_2 + NDP + P\ oder\ M_1\mathord-M_2 + NMP + 2\ P}

Klassifikation[Bearbeiten]

Ligasen sind im EC-Nummern-Klassifikationssystem unter EC 6.-.-.- kategorisiert. Die zweite Stelle definiert die genauere Art der Verknüpfung:

Bedeutende Gruppen[Bearbeiten]

Der Begriff Ligase wird häufig synonym für eine spezielle Untergruppe, die DNA-Ligasen verwendet, was aber nicht ganz korrekt ist. DNA-Ligasen verknüpfen (ligieren) zwei DNA-Stränge, indem eine Phosphor-Diesterbindung hergestellt wird. Somit gehören DNA-Ligasen in die Klasse 6.5.

Der Begriff Synthetase wird ebenfalls häufig synonym gebraucht, ist aber ebenso falsch, da Synthetasen nur ATP und nicht allgemein NTPs verwenden. Synthetasen sollten auch nicht mit Synthasen verwechselt werden, die keine zusätzliche Energie für die Additionsreaktion benötigen.

Eine weitere in der Biochemie bedeutende Gruppe sind die Carboxylasen. Diese Enzyme lagern Kohlenstoffdioxid in Form von Karbonationen an andere Moleküle (EC 6.4.1.).

Beispiele[Bearbeiten]

Andere Enzymklassen[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer: Biochemie. 6 Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007. ISBN 978-3-8274-1800-5.
  • Donald Voet, Judith G. Voet: Biochemistry. 3. Auflage, John Wiley & Sons, New York 2004. ISBN 0-471-19350-X.
  • Bruce Alberts, Alexander Johnson, Peter Walter, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts: Molecular Biology of the Cell, 5. Auflage, Taylor & Francis 2007, ISBN 978-0815341062.