ثقب الأوكسانيون

ثقب الأكسانيون (Oxyanion hole) هو ثقب موجود في الموقع النشط للإنزيم، يعمل على تثبيت الشحنة السالبة التي تتكوّن على الأكسجين أو الألكوكسيد أثناء الحالة الانتقالية للركيزة في التفاعل التحفيزي.

 التركيب والآلية 
عادةً ما يتكوّن ثقب الأكسانيون من روابط هيدروجينية ناتجة عن أميدات الببتيد في الهيكل الرئيسي للإنزيم أو من بقايا جانبية موجبة الشحنة. تساعد هذه الروابط على استقرار الشحنة السالبة المؤقتة، مما يقلّل من طاقة التنشيط اللازمة للتفاعل ويزيد سرعة التفاعل التحفيزي.

في تفاعلات التحليل البروتيني، مثل تحلل البروتين بواسطة بروتيازات مثل كيموتربسين، يثبت ثقب الأكسانيون أيون الوسيط الرباعي المثلث الذي يتكوّن مؤقتًا على أكسجين الركيزة، ويمنع تعرضه لجزيئات الماء أو أي تفاعلات غير مرغوبة أخرى.

 تنظيم الركائز والتفاعلات 
إضافةً إلى استقرار الحالة الانتقالية، يمكن لثقب الأكسانيون أن يوجّه الركيزة بطريقة تقلل من العائق الفراغي، ما يسهل تفاعل الإنزيم بكفاءة أعلى. مثال على ذلك هو تفاعل BPG مع الهيموغلوبين، حيث تساهم مواقع مشابهة في تحسين موضع الركيزة.

بعض الإنزيمات التي تحفز تفاعلات متعددة المراحل تحتوي على ثقوب أكسانيون متعددة، بحيث يمكن لكل ثقب تثبيت حالة انتقالية مختلفة لكل خطوة، ما يعزز دقة وسرعة التحفيز الكيميائي.

 الأهمية البحثية والتطبيقية 
فهم آلية عمل ثقب الأكسانيون مهم في تصميم مثبطات الإنزيمات الدوائية، خصوصًا في تطوير أدوية مضادة للبروتيازات المرتبطة بأمراض مثل السرطان، فيروس نقص المناعة البشري، وبعض الأمراض الالتهابية.
كما أن دراسة الثقوب الأكسانيونية تساعد في تصميم إنزيمات هندسية أو مُحسّنة لأغراض صناعية، مثل التحفيز الكيميائي في الصناعات الدوائية أو الغذائية.

 أنواع الإنزيمات وعلاقتها بثقب الأكسانيون 
 البروتيازات السيرينية: تحتوي غالبًا على ثقب أكسانيون لتثبيت الوسيط الرباعي المثلث.
 البروتيازات الكاتيونية: قد تحتوي على ثقوب مشابهة لتثبيت الشحنة المؤقتة أثناء التحليل البروتيني.
 الإنزيمات متعددة المراحل: تحتوي على عدة ثقوب أكسانيون لتثبيت الحالات الانتقالية المختلفة لكل خطوة.

 المراجع 

تصنيف:إنزيمات
تصنيف:بنية البروتين