اتصال کوفاکتور و گروههای پروتز
بسیاری از آنزیمها نمیتوانند واکنشهای خود را تنها با باقیماندههای اسید آمینه کاتالیز کنند؛ آنها برای تکمیل ماشین کاتالیزوری به یک شریک غیرپروتئینی — یک یون فلزی یا یک کوآنزیم آلی — نیاز دارند. این کوفاکتورها ممکن است به صورت سست متصل شوند یا به طور دائمی به عنوان گروههای پروتز متصل باشند، و اتصال آنها یک پروتئین غیرفعال را به یک آنزیم عملکردی تبدیل میکند.
Definition
کوفاکتور یک جزء شیمیایی غیرپروتئینی است که برای فعالیت آنزیم ضروری است؛ کوفاکتورهای آلی که به طور محکم یا کووالانسی متصل هستند، گروههای پروتز نامیده میشوند، پروتئین غیرفعال به تنهایی آپوآنزیم است، و پروتئین به علاوه کوفاکتور، هالوآنزیم فعال را تشکیل میدهد.
Scope
این مدخل به تمایز بین کوفاکتورها، کوآنزیمها و گروههای پروتز؛ رابطه آپوآنزیم/هالوآنزیم؛ چگونگی مشارکت یونهای فلزی و کوفاکتورهای آلی در کاتالیز؛ و ارتباط بین بسیاری از کوآنزیمها و ویتامینهای غذایی میپردازد. این یک مرجع برای کوفاکتورهای آنزیمی است و منبعی برای توصیههای تغذیهای یا دوز مصرفی نیست.
Core questions
- تفاوت بین کوفاکتور، کوآنزیم و گروه پروتز چیست؟
- کوفاکتورهای متصل چگونه به کاتالیز کمک میکنند؟
- چه چیزی آپوآنزیم را از هالوآنزیم متمایز میکند؟
- چگونه بسیاری از کوآنزیمها با ویتامینها مرتبط هستند؟
Key concepts
- کوفاکتور در مقابل کوآنزیم در مقابل گروه پروتز
- آپوآنزیم و هالوآنزیم
- کوفاکتورهای یون فلزی
- کوفاکتورهای با اتصال محکم (پروتز) در مقابل با اتصال سست
- کوآنزیمهای مشتق شده از ویتامینها
- حاملهای بازوی نوسانگر در آنزیمهای چند مرحلهای
Mechanisms
کوفاکتورها شیمی محدود موجود از بیست اسید آمینه استاندارد را گسترش میدهند. یونهای فلزی میتوانند سوبستراها را قطبی کنند، بار را تثبیت کنند، یا مستقیماً در مراحل ردوکس شرکت کنند، در حالی که کوآنزیمهای آلی به عنوان حامل الکترونها، گروههای شیمیایی یا انرژی بین واکنشها عمل میکنند. کوآنزیمهای با اتصال سست، به آنزیم متصل و از آن جدا میشوند، در حالی که گروههای پروتز در طول کاتالیز متصل باقی میمانند، گاهی اوقات به صورت کووالانسی؛ در برخی از آنزیمهای چندعملکردی، یک گروه پروتز روی یک «بازوی نوسانگر» انعطافپذیر قرار میگیرد که واسطهها را بین جایگاههای فعال جابجا میکند. اتصال کوفاکتور مناسب، آپوآنزیم غیرفعال را به هالوآنزیم فعال کاتالیزوری تبدیل میکند.
Clinical relevance
از آنجا که بسیاری از کوآنزیمها از ویتامینها مشتق شدهاند، مفهوم کوفاکتور عملکرد آنزیم را به تغذیه مرتبط میکند و دلیل ضروری بودن برخی ریزمغذیها برای متابولیسم را توضیح میدهد. این مدخل بیوشیمی اتصال کوفاکتور را برای مرجع توصیف میکند و مبنایی برای مکملهای غذایی یا تصمیمات درمانی نیست.
History
شناسایی اینکه برخی آنزیمها به یک عامل جانبی جداشدنی و مقاوم در برابر حرارت نیاز دارند، در مطالعات اولیه قرن بیستم در مورد تخمیر آشکار شد، جایی که اصطلاح کوآنزیم معرفی شد. با شناسایی کوآنزیمهای منفرد، بسیاری از آنها مشتقات ویتامینهای غذایی یافت شدند که آنزیمشناسی را به تغذیه مرتبط میکرد. کارهای ساختاری بعدی چگونگی عملکرد گروههای پروتز با اتصال محکم و بازوهای حامل متحرک را در مجموعههای آنزیمی چندعملکردی روشن کرد (Perham, 2000).
Key figures
- Richard N. Perham
Related topics
Seminal works
- perham-2000
Frequently asked questions
- تفاوت بین کوآنزیم و گروه پروتز چیست؟
- هر دو کوفاکتورهای آلی هستند، اما یک کوآنزیم معمولاً به صورت سست متصل میشود و پس از واکنش جدا میشود، در حالی که یک گروه پروتز در طول کاتالیز به طور محکم یا کووالانسی به آنزیم متصل باقی میماند.
- منظور از آپوآنزیم و هالوآنزیم چیست؟
- آپوآنزیم جزء پروتئینی بدون کوفاکتور خود است و از نظر کاتالیزوری غیرفعال است؛ هالوآنزیم آنزیم کامل و فعال است که وقتی پروتئین به کوفاکتور مورد نیاز خود متصل میشود، تشکیل میگردد.