Kas yra sintazė?

Sintazė yra specifinis fermento tipas, katalizuojantis sintetines chemines reakcijas arba chemines reakcijas, kurių metu daugelis reagentų susijungia ir sudaro produktą. Fermentas yra įprastas baltymų tipas; skirtingi fermentai katalizuoja skirtingas ir paprastai labai specifines chemines reakcijas, kurios gali būti sintetinės arba ne. Katalizė yra cheminis procesas, kurio metu katalizatorius sumažina cheminės reakcijos energijos poreikį ir taip labai pagreitina reakciją. Svarbu pažymėti, kad katalizatorius iš tikrųjų nėra sunaudojamas vykstant cheminei reakcijai, todėl toks fermentas kaip sintazė gali daug kartų katalizuoti tos pačios rūšies cheminę reakciją.

Sintazės fermentai priklauso didesnei fermentų šeimai, vadinamai ligazės fermentais. Ligazė yra fermentas, katalizuojantis naujų cheminių ryšių tarp anksčiau atskirtų molekulių susidarymą. Nors yra daug skirtingų ligazių veislių, ligazių šeima daugiausia dėmesio skiria tik keletui skirtingų tipų cheminių jungčių, kurios ypač dažnos biocheminėse reakcijose. Tokie ryšiai apima anglies-anglies, anglies-deguonies ir anglies-azoto ryšius. Anglis yra svarbiausias iš visų įprastų atomų, atsirandančių vykstant biocheminėms organizmų reakcijoms, todėl daugelis fermentų yra skirti užtikrinti, kad ji tinkamai jungtųsi, kad susidarytų esminės organinės molekulės.

Vienas įprasto ir svarbaus sintazės tipo pavyzdžių yra adenozino trifosfato (ATP) sintazė. ATP sintazė yra apimantis bet kurio fermento, katalizuojančio ATP, vienos iš svarbiausių energijos turinčių molekulių, naudojamų ląstelių metabolizme, sintezę, pavadinimas. ATP susidaro sintezuojant adenozino difosfatą arba adenozino monofosfatą ir vieną ar daugiau neorganinių fosfatų grupių. ATP sintazė katalizuoja šių molekulių sintezę, labai sumažindama reakcijos energijos barjerą ir padarydama ATP sintezę energetiškai įmanomą. Tam, kad įvyktų sintezės reakcija, vis dar reikia šiek tiek energijos, tačiau fermento buvimas užtikrina, kad energijos poreikis netrukdo reakcijai vykti tinkamu greičiu.

Sintazės ir kiti fermentai dažniausiai tiriami biochemijos, biologijos ir organinės chemijos srityse, nes jų tikslus vaidmuo daugelyje svarbių cheminių procesų vis dar nėra visiškai suprantamas. Fermentai, tokie kaip sintazė, yra labai svarbūs sveikatos moksluose, nes daugelis jų katalizuojamų reakcijų yra svarbios įvairių ligų ir negalavimų priežastims arba jų profilaktikai. Išmokę konkrečius jų veikimo mechanizmus, sveikatos mokslininkai gali sustiprinti arba apriboti savo veiksmus kovojant su tokiomis ligomis.