Izomeraza

**Izomeraze**  su opća klasa enzima, koki pretvaraju mulekulu jednog izomera u drugi. Izomeraze mogu olakšati unutrašnja preuređivanja, u kojima se kidaju formirane  veze  ili mogu katalizirati konformacijske  promjene. Opći oblik takve reakcije je kako slijedi:

**A–B → B–A**.

Za njih postoji samo jedan supstrat koji daje jedan proizvod. Ovaj proizvod ima isti molekulsku formulu kao podloga, ali se razlikuje u podešavanju  veza ili  prostornom aranžmanu. Izomeraze kataliziraju mnogih  važnih bioloških procesa, kao što su  glikoliza i metabolizam ugljikohidrata.
## Izomerizacija
Izomeraze kataliziraju promjene unutar  jedne  moleKule.  One pretvaraju  jedan izomer u drugi, što znači da krajnji proizvod ima istu molekulsku  formulu ali različitu fizičku strukturu. Izomeri postoje u mnogim varijantama, ali se generalno mogu svrstati kao strukturni izomeri ili stereoizomeri. Strukturni izomeri imaju drugačiji način vezivanja  i / ili različitiu povezljivost  jednih veza sa drugim, kao što je slučaj u heksan ima, sa četiri izomerna oblika (2-metilpentan, 3-metilpentan , 2,2-dimetilbutan, i 2,3-dimetilbutan).

Stereoizomeri  imaju isti raspored pojedinih veza  i ista povezivanja, ali  se ralikuju po trodimenzionalnom  rasporedu  vezanih atoma. Primjerice, 2-buten postoji u dva izomerna oblika: *cis*-2-buten i *trans*-2-buten. Pod-kategorije izomeraze sadrže racemaze, epimerize, a  cis-trans izomeri su primjeri enzima koji kataliziraju interkonverziju stereoizomera. Unutarmolekulska  lijaza, oksidoreduktaza i transferaza kataliziraju unutrašnju konverziju strukturnih izomera.

## Klasifikacija 
Svaki enzim koji katalizira neku reakciju ima jedinstven klasifikacijski broj. Reakcije koje su katalizirane izimerazama imaju sopstveniu EC kategoriju (**E**nzyme **C**ommission number): **EC 5**. Izomeraze se dalje dijele u šest sub-klasa:
* EC 5.1 - kataliziraju racemizaciju i epimerizaciju;
* EC 5.2 - kataliziraju geometrijsku izomeraciju (cis-trans);
* EC 5.3 - intermolekularne oksidoreduktaze;
* EC 5.4 - intermolekularne transferaze;
* EC 5.5 - intermolekularne liaze;
* EC 5.99 - ostale izomeraze.

### Racemaze i epimeraze 
Kategorija (EC 5.1) uključuje racemaze i epimeraze. Ove izomeraze invertiraju stehiometrijsku metu u hiralnom ugljiku. Za stereohemijsku inverziju racemaze djeluju na molekula s jednim hiralnim ugljikom, a ciljna molekula epimeraza je s više hiralnih ugljika i djeluje na  jedan od njih. Molekula sa samo jednim hiralnim ugljikom ima dva enantiomerna oblika, kao što serinski  imaju izoforme D-serin i L-serin, koji se  razlikuju samo u apsolutnoj konfiguraciji hiralnog  ugljika. Neka molekula s više hiralnih ugljika ima dva oblika u svakom od  hiralnih ugljika. Izomerizacije na jednom hiralnom  ugljiku od nekoliko prinosa epimere, koje se razlikuju jedna od druge u apsolutnom konfiguraciji na samo jedan kiralnih ugljik. Naprimjer, D-glukoza i D- manoza se razlikuju u konfiguraciji na samo jednom hiralnom ugljiku. Ova klasa se dalje dijeli na grupe enzima koji djeluju prema slijedećem pregledu.

### Cis-trans izomeraze
Ova  kategorija (EC 5.2) uključuje  enzime koji kataliziraju izomerizaciju  cis-trans izomera. Alkeni  i  cikloalkani mogu imati cis-trans stereoizomere.  Njih ne izdvaja  apsolutna konfiguracija već i položaj srodne supstitucijske  grupe u odnosu ravan reference, preko dvostruke veze ili u odnosu na strukturu prstena. *Cis* izomeri imaju supstituent na istoj strani, a  *trans* izomeri imaju grupe na suprotnim stranama.

Ova kategorija se dalje ne dijeli na niže subkategorije.  Ova kategorija uključuje:
thumb|350px|Konverzija koja je posredovana peptidilprolil izomerazom

### Unutarmolekulske oksidoreduktaze 
Ova kategorija (EC 5.3) uključuje intramolekulske oksidoreduktaze. Ove izomeraze kataliziraju prijenos elektrona  iz jednog dijela molekule na drugi. Drugim riječima, oni katalizirati oksidaciju j ednog dijela molekule i istovremenu redukciju drugog dijela. 
Pod-kategorije ove klase su:
thumbnail|400px|Reakcija koju katalizira catalyzed fosforibozilantranilat izomeraza

### Unutarmolekulske transferaze 
Ova kategorija  (EC 5.4) uključuje  intramolekulske  transferaze (mutaze). Kataliziraju  transfer  funkcijskih grupa iz jednog dijela molekule drugi. Fosfotransferaze  (EC 5.4.2) su do 1983. bile kategorizirane kao transferaze (EC 2.7.5) sa regeneracijom donora. Ova sub-klasa se može podijeliti prema funkcijskoj grupi enzimskog transfera:

thumbnail|450px|Reakcija koju katalizira fosfoenolpiruvat mutaza

### Unutarmolekulske lijaze 
Ova kategorija (EC 5.5) uključuje intramolekulske  lijaze.  Ovi enzimi kataliziraju "reakcije u kojoj  grupa  koja se može smatrati eliminiranom iz jednog dijela molekule, ostavljajući dvostruku vezu, dok je preostala kovalentna pridodata molekuli“.  Neke od tih katalitskih  reakcija uključuju razgradnju  strukture prstena.
Ova kategorija se ne dijeli na niže razine, a uključuje:
thumbnail|500px|Reakcija koju katalizira ent-kopalil difosfat sintaza

### Unutarmolekulske oksidoreduktaze 
Ova kategorija (EC 5.3) uključuje intramolekulske oksidoreduktaze. Ove izomeraze kataliziraju prijenos elektrona  iz jednog dijela molekule na drugi. Drugim riječima, oni katalizirati oksidaciju j ednog dijela molekule i istovremenu redukciju drugog dijela.
 
Za vrhunac aktivnosti, enzim zahtijeva divalentni ion kalcija,  kao što su Co2+ i Mg2+, što je dodatni trošak za proizvođače. Glukoizomeraza  također ima mnogo veći afinitet za ksilozu nego za glukozu, što zahtijeva pažljivo kontrolirane  uvjete. 
Izomerizacija  ksiloze u ksilulozu ima komercijalnu primjenu u proizvodnji   biogoriva, što je povećalo interesovanje za ovaj provces.  Ova reakcija se često vidi prirodno kod  detritivornih  bakterija koje se hrane raspadajućim  biljnim ostacima (detritusom). Njegova najčešća upotreba je u industrijskoj proizvodnji etanola, da bi se ostvarila  fermentacija  ksiluloze.

Upotreba hemiceluloze kao izvornog materijala je vrlo česta. Hemiceluloza sadrži ksilan, koji  se i sam sastoji od ksiloze sa  β (1,4) vezama.  Upotreba glukoizomeraze je vrlo efikasna za pretvaranje  ksiloze u ksilulozu, koja se onda može izložiti  fermentaciji pomoću  kvasaca. Sve u svemu, opsežna istraživanja u oblasti genetićkog inženjerstva  je uložila u optimizaciju glukoizomeraze i olakšavanje njenog oporavka od industrijskih aplikacija za ponovnu upotrebu.
Glukoizomeraza  je u stanju da katalizira izomerizaciju niza drugih šećera, uključujući i D -ribozu, D-alozu i L - arabinozu. Najefikasnije  podloge su one slične glukozi  i ksilozi, koje imaju cikloheksansku konformaciju hidroksilne grupe na trećem i četvrtom ugljiku. Sadašnji model za mehanizam glukoizomerizacije je da se od sigmatropska reakcija  reakcija, zasnovan na kristalografiji X-zracima i izotopima.

## Također pogledajte
*Enzim
*Kataliza

## Reference
## Vanjski linkovi 
* EC 5 Introduction 

Kategorija:Izomeraze