¿Clasificación del número EC de la sintasa?

Se cita en wikipedia que:

Siguiendo la clasificación del número EC, pertenecen al grupo de las ligasas, siendo las liasas las que catalizan la reacción inversa.

Y todos sabemos que las enzimas son biocatalizadores que catalizan la reacción tanto hacia adelante como hacia atrás.

Entonces, mi pregunta es: ¿cómo puede la reacción en una dirección catalizada por una enzima y en dirección inversa catalizada por otra enzima? Si asumimos que están diciendo que la sintasa en una dirección actúa como ligasa y en la otra dirección actúa como liasa, ¿cómo pueden las liasas tener más de un sustrato para la reacción? Porque los productos (más de uno) de la ligasa actúan como sustrato para la reacción inversa (tomando por ejemplo una ligasa, la glutamina sintetasa como sintasa)

También se cita de wikipedia.

Las liasas difieren de otras enzimas en que requieren solo un sustrato para la reacción en una dirección, pero dos sustratos para la reacción inversa.

Estoy un poco confundido aquí por su primera declaración, porque no todas las enzimas son bidireccionales. La mayoría de las reacciones que involucran la ruptura de un ATP u otras moléculas de energía no son bidireccionales para la misma enzima. O incluso si lo son, implica algún tipo de modulación. A continuación, una ligasa puede ser una sintasa, pero no todas las sintasas son ligasas. Para mí, una ligasa se relaciona literalmente con una clase de enzima relacionada con la polimerización de ADN/ARN. La última pregunta se relaciona con mi declaración sobre la modulación, que si una enzima pudiera catalizar una reacción bidireccional, entonces se requeriría un punto de control...
para que la enzima no catalice la reacción inversa inmediatamente después de crear el producto... entonces la enzima se adhiere al sustrato utilizando el modelo de llave y cerradura, cataliza la reacción, suelta el producto porque el motivo no encaja, entonces cuando el producto está presente en suficiente concentración, se une a otro sitio en la enzima cambiando el motivo de unión para que el producto se acomode y luego se catalice la reacción inversa.
Recuerda que Wikipedia es tan buena como sus colaboradores. No pretende ser correcto, sólo ser corregible. Como cualquier otra persona, podría ingresar y cambiar la entrada, pero he iniciado una discusión sobre la pregunta sobre la liasa/hidrolasa que planteé en mi respuesta, para tratar de obtener un consenso antes de hacer una corrección.

Respuestas (1)

Una pregunta razonable, pero contiene una falacia. Esto se debe a que las reacciones directa e inversa catalizadas por diferentes enzimas generalmente no son , de hecho, la misma reacción general.

Considere la relación entre el ADN y sus constituyentes (o ARN, proteína o ácido graso). Usted puede estar pensando en esto como:

ADN ⇌ constituyentes del ADN

Pero, de hecho, debido a que la hidrólisis (en realidad, una reacción de hidrolasa) se favorece termodinámicamente, la síntesis de ADN (una reacción de ligasa) debe acoplarse a la hidrólisis de trifosfatos de desoxinucleótidos de 'alta transferencia de grupo' para cambiar el equilibrio en su dirección. Así que las dos reacciones son (algo simplistas):

ADN → n dNMP (catalizado por DNasas)

y

n dNTP → ADN + n pirofosfato (catalizado por ADN polimerasas)

Aunque en ciertas circunstancias puede forzar reacciones de este tipo a la inversa, en la celda tienden a ser unidireccionales y se clasifican en consecuencia.

(En este tipo de reacción de ligasa en la célula hay otro factor que afecta la dirección observada. Es la presencia de pirofosfatasas que catalizan la hidrólisis termodinámicamente favorable de pirofosfato a ortofosfato, eliminando el primero).

Coda: ¿La reacción en la dirección inversa de una ligasa es necesariamente catalizada por una liasa?

Aunque no afecta el principio expresado en mi respuesta, creo que la última parte de la afirmación citada de la página de Wikipedia de que "(las sintasas)... pertenecen al grupo de las ligasas, con las liasas que catalizan la reacción inversa" generalmente no es cierta . . Como se mencionó anteriormente, las enzimas que catalizan las reacciones en la dirección inversa de las ligasas involucradas en la 'polimerización' son generalmente hidrolasas (EC 3.1...), no liasas (EC 4...). No pude encontrar de inmediato un ejemplo de una liasa que se ajustara a esta descripción. Puede examinar los enlaces en esta página autorizada si desea seguir esto.

@ Koustav Pal — Veo que has comentado de manera similar mientras estaba componiendo esto.
Entonces, el resumen podría ser: Ciertas reacciones son esencialmente unidireccionales debido a la termodinámica desfavorable en la otra dirección (por ejemplo, hidrólisis de ATP u otros efectos entrópicos) o concentraciones de reactivos no uniformes que conducen a un equilibrio sesgado .
@WYSIWYG — Sí. Probablemente sea mejor agregar algo como "especialmente las reacciones de liasa y ligasa)".
Acabo de agregar una coda sobre la declaración de Wiki sobre las liasas, cuestionando si deberían ser hidrolasas. Contribuciones bienvenidas.
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