Wat is het?
- Enzym, endonuclease, restrictie-enzym
- Primitief
- Beschermingsmechanisme van bacteriën en tegen virussen
- Werkt uiterst specifiek
Wat doet het?
- Endonuclease: Knipt DNA binnenin de streng via hydrolyse van
fosfodiësterbinding.
- Restrictie-enzym: Herkent specifieke korte DNA-sequenties
(palindroomconfiguratie) en knipt het DNA precies op die plaatsen.
- Verlaagt AE via metaalion katalyse + benaderingskatalyse
Hoe zorgen dat EcoRV enkel vreemd DNA knipt?
- Restrictie-enzym EcoRV-methylase
- Komt aan op 1 atoom bij de methylatie (methylgroep toevoegen).
- Methylgroep op de base van eigen DNA Geen H-bruggen gevormd tussen
base en residuen van enzym (sterische hindering) Basen niet meer
herkend DNA wordt niet geknikt Geen fosfaatgroep dicht genoeg bij
Mg2+ Niet dicht genoeg bij H2O Geen hydrolyse
- Voor elk restrictie-enzym bestaat er een overeenstemmende methylase. Zo
een paar enzymen = restrictiemodificatiesysteem.
Chemische reactie van poly-substituted phosphates
, - Inversie
1 stap
Directe hydrolyse
Geen covalent intermediair
H₂O voert rechtstreeks nucleofiele aanval uit op het fosfor, tegelijk
vertrekt andere groep.
Resultaat: gespiegelde configuratie
- Retentie
2 stappen
Configuratie van chiraal centrum blijft behouden: Covalent fosforyl-
enzymintermediair
4 substituenten (symmetrie) Transitietoestand: intermediair met 5
substituenten (trigonale bipyramide).
Concentratie van de substituenten verandert continu
Resultaat: 2 inversies (1 bij elke aanval) Netto retentie van de
oorspronkelijke configuratie.
Stap 1:
De nucleofiele groep van enzym valt P aan.
De vertrekkende groep van substraat verdwijnt.
Configuratie rond fosfor keert om → 1ste inversie.
Resultaat: Covalent gebonden fosforyl-enzymcomplex.
Stap 2:
H2O valt nu het P van het covalente intermediair aan.
Enzym wordt vrijgemaakt, H2O neemt de fosfaatgroep over.
Dit zorgt opnieuw voor een inversie van configuratie.