KARBONİK ANHİDRAZ İZOENZİMLERİNİN (CA-I ve CA

XIII. Ulusal Kimya Kongresi, Samsun, 1999
S-0304
KARBONİK ANHİDRAZ İZOENZİMLERİNİN (CA-I ve CA-II) KATALİZLEDİĞİ
REAKSİYONLAR YARDIMIYLA ENZİMİN AKTİF BÖLGESİNİN VE KATALİZ
MEKANİZMASININ YENİDEN YORUMLANMASI
Yasar DEMİR1. Hayrürmisa NADAROĞLU2, Nazan DEMİR2
1 Atatürk Üniversitesi, Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi, Kimya Bölümü, 25240, Erzurum
2 Atatürk Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 25240, Erzurum
Karbonik anhidraz enzimi karbohidrat tüketen veya metabolizma artığı olarak CO2üreten bütün organizmaların yokluğuna, eksikliğine veya aktivitesinde ki azalmaya hiçbir şart
altında tahammül edemeyeceği en stratejik enzimlerden biridir.
Enzimin canlılarda katalizlediği temel reaksiyonu karbondioksitin hidrasyonu ve olu­
şan bikarbonatın dehidrasyonudur.
Bugüne kadar yapılan çalışmalarda enzimin hangi reaksiyonları katalizlediği genel­
likle UV spektroskopisi ile araştırılmış, reaksiyonun olup olmadığma bakılmış, fakat reaksi­
yonların kinetik özellikleri incelenmemiştir. Enzimin katalizlediği organik reaksiyonlar ve bu
reaksiyonlarda kullanılan substratlar ve reaksiyonların hızlan enzimin aktif bölgesinin yapısı
ve bu bölgede bulunan amino asitlerin özellikleri ve aktif bölgenin geometrik yapısı hakkında
bilgiler verir. Karbonik anhidrazm aktif bölgesi hakkında bir şeyler söyleyebilmek için önce­
likle enzimin katalizlediği ve katalizlemediği reaksiyonlara bakmak gerekir. Bunun için on üç
farklı reaksiyon denenmiştir. Enzim dört reaksiyonu katalizlerken dokuz reaksiyonu katalizlememiştir. Reaksiyon veren ve vermeyen iki substrat grubu incelenmiş ve enzimin genellikle
n elektronu içeren, düzlemsel yapılı ve sterik engeli az olan esterleri hidrolizlediği ve aym
özelliklere sahip alkolleri de esterleştirdiği, enzimin aktif bölgesinin üç bağlayıcı bölgeden
oluştuğu kataliz görevini muhtemelen bir karbokatyon üzerinden gerçekleştirdiği sonucuna
varılmıştır. Anlatılan denemelerin tamamı dört farklı izoenzim (CA-I, CA-IÎ, CA-II ve CAIV) gerçekleştirilmiştir. Bu bilgilerin ışığında yeni bir kataliz mekanizması önerilmiştir. Yeni
kataliz mekanizması önerilen eski kataliz mekanizması İle karşılaştırılmış ve tartışılmıştır.