Triptofan sintaza

**Triptofan sintaza** ili **triptofan sintetaza** je enzim koji katalizira dva finalna koraka u biosintezi triptofana. Nađena je kod Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi, i biljaka. Međutim, nema je kod životinja.

Triptofan sintaza nalazi se obično u obliku α2β2 tetramera. Podjedinica α katalizira reverzibilno formiranje indola i gliceraldehid-3-fosfata (G3P) iz indol-3-glicerol fosfata (IGP). Podjedinica β katalizira nepovratnu kondenzaciju indola i serina kada se formira triptofan i piridoksal fosfat (PLP), zavisno od reakcije. Svako alfa aktivno mjesto povezano je sa β aktivnim mjestom dugim 25 angstrema u vidu hidrofobnog kanala koji sadrži enzim. To olakšava širenje formiranog indola na α aktivna mesta direktno na beta aktivna mesta u procesu poznatom kao kanalisanje supstrata. Aktivno mjesto triptofan sintaze je alosterno upareno.

## Struktura
**Podjedinice**: Triptofan sintaze obično postoji kao α-ββ-α kompleks. Podjedinice α i β imaju molarne mase od 27, odnosno 43 kDa. Podjedinica α ima konformaciju TIM barel (TIM-bure), a β ima konformaciju nabora tipa II i vezanje uz aktivno mjesto za monovalentne katione. Njihovo okupljanje u kompleks dovodi do strukturnih promjena u obje podjedinice što rezultira recipročnom aktivacijom. Postoje dva glavna mehanizma za međupodjediničnu komunikaciju. Prvo, u interakciju ulaze COMM domen β-podjedinice i α-petlja2 α-podjedinice. Osim toga, postoji interakcija između αGly181 i βSer178 ostataka. The active sites are regulated allosterically and undergo transitions between open, inactive, and closed, active, states.
thumb|left|alt=caption.|**Slika2**: Predloženi mehanizam djelovanja triptofan sintaze

## Mehanizam djelovanja 
**Reakcija α podjedinice**: Podjedinica α katalizira formiranje indola i G3P, putem retro-aldolnog cijepanja IGP. Pritom se za αGlu49 i αAsp60 smatra da su direktno uključeni u katalizu kao što je gore prikazano. 
Vidi sliku 2.

**Reakcija β podjedinice**: Podjedinica β katalizira reakciju β-premještanja, u kojem se indol i serin kondenziraju i formiraju triptofan u reakciji nastanka PLP. Za βLys87, βGlu109 i βSer377 smatra se da su direktno uključeni u katalizu kao što je prikazano. Međutim, smatra se da bakterije imaju alternativne mehanizme za proizvodnju aminokiselina koje mogu učiniti ovaj pristup manje efikasnim. U svakom slučaju, čak i ako lijek samo slabi bakterije, može i dalje biti koristan za sprečavanje bakterija kada su već ugrožene u neprijateljskom okruženju domaćina. Kao takva, inhibicija putem triptofan sintaze zajedno sa ostalim PLP-enzimima u metabolizmu aminokiselina ima potencijal da pomogne u rješavanju zdravstvenih problema.

Inhibicija triptofan syntaze i ostalih enzima PLP grupe u metabolizmu aminokiselina, ukazuje na mogućnost liječenja bolesti kao što su:
tuberkuloza;
* kriptosporidioza

## Evolucija
Smatra se da je u ranoj u evoluciji došlo do duplikacije gena trpB2. Jedna kopija ušla je u TRP operon kao trpB2i omogućavajući njegovo ispoljavanje sa trpA. TrpB2i formira prolazni kompleks sa TrpA i u procesu neusmjereno aktiviranog TrpA . Drugi primjerak je ostje van kao trpB2o i ispunjava postojeću ulogu ili ima novu, kao što djeluje u spašavanju proteina za indol. TrpB2i evoluirao je u TrpB1, koji formira stalni kompleksa sa trpA rezultirajući u dvosmjernoj aktivaciji. Prednost indolskog spašavanje proteina opada i TrpB gen je izgubljen. Konačno, TrpB1 i TrpA geni su spojeni, što rezultira u formiranju dvofunkcionalnog enzima.

## Historijski značaj
Triptofan sintaza bila je prvi od enzima za koje se utvrdilo da imaju dvije katalitske sposobnosti koje su intenzivno proučavane. To je ujedno bio i prvi identifikovni enzim koji koristi supstratno kanalisanje. Kao takav, ovaj enzim je intenzivno proučavan i predmet je od velikog interesa

## Također pogledajte
*Sintaza 
*Lijaza

## Reference
## Vanjski linkovi
Kategorija:EC 4.2.1
Kategorija:Enzimi