Ligase

Em bioquímica, uma ligase é uma enzima que pode catalisar a união (ligação) de duas grandes moléculas formando uma nova ligação química. Isso ocorre normalmente por meio da hidrólise de um pequeno grupo químico pendente em uma das moléculas maiores ou da enzima que catalisa a ligação de dois compostos, por exemplo, enzimas que catalisam a união de C-O, C-S, C-N, etc. Em geral, uma ligase catalisa a seguinte reação:

Ab + C → A–C + b

ou às vezes

Ab + cD → A–D + b + c + d + e + f

onde as letras minúsculas podem significar os pequenos grupos dependentes. A ligase pode unir dois fragmentos complementares de ácido nucléico e reparar quebras de fita simples que surgem no DNA de fita dupla durante a replicação.

Nomenclatura

Os nomes comuns das ligases geralmente incluem a palavra "ligase", como DNA ligase, uma enzima comumente usada em laboratórios de biologia molecular para unir fragmentos de DNA. Outros nomes comuns para ligases incluem a palavra "sintetase", porque são usadas para sintetizar novas moléculas.

A nomenclatura bioquímica às vezes distingue sintetases de sintases e às vezes trata as palavras como sinônimos. Sob uma definição, as sintases não usam energia de trifosfatos de nucleosídeos (como ATP, GTP, CTP, TTP e UTP), enquanto as sintetases utilizam trifosfatos de nucleosídeos. Diz-se também que uma sintase é uma liase (uma liase é uma enzima que catalisa a quebra de várias ligações químicas por outros meios que não a hidrólise e a oxidação, muitas vezes formando uma nova ligação dupla ou uma nova estrutura em anel) e não requer nenhuma energia, enquanto uma sintetase é uma ligase (uma ligase é uma enzima que liga dois produtos químicos ou compostos) e, portanto, requer energia. No entanto, a Comissão Conjunta de Nomenclatura Bioquímica (JCBN) determina que a "sintase" pode ser usado com qualquer enzima que catalise a síntese (usando ou não trifosfatos de nucleosídeos), enquanto "sintetase" deve ser usado como sinônimo.

Classificação

As ligases são classificadas como EC 6 na classificação do número EC de enzimas. As ligases podem ser ainda classificadas em seis subclasses:

• CE 6.1 inclui ligases usadas para formar ligações de carbono-oxigênio
• CE 6,2 inclui ligases usadas para formar ligações de enxofre de carbono
• CE 6,3 inclui ligases usadas para formar ligações de carbono-nitrogênio (incluindo sintase argininosuccinato)
• CE 6,4 inclui ligases usadas para formar ligações de carbono-carbono
• CE 6,5 inclui ligases usados para formar ligações de éster fosfórico
• CE 6,6 inclui ligases usadas para formar ligações de metal-azoto, como nas quilatases

Ligases associadas à membrana

Algumas ligases se associam a membranas biológicas como proteínas de membrana periféricas ou ancoradas através de uma única hélice transmembranar, por exemplo, certas proteínas relacionadas à ubiquitina ligase.

Etimologia e pronúncia

A palavra ligase usa formas combinadas de lig- (do verbo latino ligare, "ligar" ou "para unir") + -ase (denotando uma enzima), resultando em "enzima de ligação".