कोफ़ैक्टर बंधन और प्रोस्थेटिक समूह

कई एंजाइम केवल अमीनो-एसिड अवशेषों के साथ अपनी प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित नहीं कर सकते हैं; उन्हें उत्प्रेरक तंत्र को पूरा करने के लिए एक गैर-प्रोटीन साथी — एक धातु आयन या एक कार्बनिक कोएंजाइम — की आवश्यकता होती है। ये कोफ़ैक्टर शिथिल रूप से बंध सकते हैं या प्रोस्थेटिक समूह के रूप में स्थायी रूप से जुड़े हो सकते हैं, और उनका बंधन एक निष्क्रिय प्रोटीन को एक कार्यात्मक एंजाइम में परिवर्तित करता है।

Definition

एक कोफ़ैक्टर एक गैर-प्रोटीन रासायनिक घटक है जो एक एंजाइम की गतिविधि के लिए आवश्यक है; कसकर या सहसंयोजक रूप से बंधे कार्बनिक कोफ़ैक्टरों को प्रोस्थेटिक समूह कहा जाता है, अकेला निष्क्रिय प्रोटीन एपोएंजाइम है, और प्रोटीन प्लस कोफ़ैक्टर सक्रिय होलोएंजाइम है।

Scope

यह प्रविष्टि कोफ़ैक्टर, कोएंजाइम और प्रोस्थेटिक समूहों के बीच के अंतर को शामिल करती है; एपोएंजाइम/होलोएंजाइम संबंध; धातु आयन और कार्बनिक कोफ़ैक्टर कैसे उत्प्रेरण में भाग लेते हैं; और कई कोएंजाइमों और आहार विटामिनों के बीच का संबंध। यह एंजाइम कोफ़ैक्टरों का एक संदर्भ उपचार है और पोषण या खुराक सलाह का स्रोत नहीं है।

Core questions

• कोफ़ैक्टर, कोएंजाइम और प्रोस्थेटिक समूह में क्या अंतर है?
• बंधित कोफ़ैक्टर उत्प्रेरण में कैसे योगदान करते हैं?
• एपोएंजाइम को होलोएंजाइम से क्या अलग करता है?
• कई कोएंजाइम विटामिन से कैसे संबंधित हैं?

Key concepts

• कोफ़ैक्टर बनाम कोएंजाइम बनाम प्रोस्थेटिक समूह
• एपोएंजाइम और होलोएंजाइम
• धातु आयन कोफ़ैक्टर
• कसकर बंधे (प्रोस्थेटिक) बनाम शिथिल रूप से बंधे कोफ़ैक्टर
• विटामिन से प्राप्त कोएंजाइम
• बहु-चरणीय एंजाइमों में स्विंगिंग-आर्म वाहक

Mechanisms

कोफ़ैक्टर बीस मानक अमीनो एसिड से उपलब्ध सीमित रसायन विज्ञान का विस्तार करते हैं। धातु आयन सब्सट्रेट्स को ध्रुवीकृत कर सकते हैं, चार्ज को स्थिर कर सकते हैं, या सीधे रेडॉक्स चरणों में भाग ले सकते हैं, जबकि कार्बनिक कोएंजाइम प्रतिक्रियाओं के बीच इलेक्ट्रॉनों, रासायनिक समूहों या ऊर्जा के वाहक के रूप में कार्य करते हैं। शिथिल रूप से जुड़े कोएंजाइम एंजाइम पर और उससे दूर फैलते हैं, जबकि प्रोस्थेटिक समूह उत्प्रेरण के दौरान कसकर बंधे रहते हैं, कभी-कभी सहसंयोजक रूप से; कुछ बहुक्रियात्मक एंजाइमों में एक प्रोस्थेटिक समूह एक लचीली 'स्विंगिंग आर्म' पर बैठता है जो सक्रिय साइटों के बीच मध्यवर्ती को शटल करता है। उपयुक्त कोफ़ैक्टर का बंधन निष्क्रिय एपोएंजाइम को उत्प्रेरक रूप से सक्षम होलोएंजाइम में परिवर्तित करता है।

Clinical relevance

क्योंकि कई कोएंजाइम विटामिन से प्राप्त होते हैं, कोफ़ैक्टर अवधारणा एंजाइम फ़ंक्शन को पोषण से जोड़ती है और यह बताती है कि कुछ सूक्ष्म पोषक तत्व चयापचय के लिए क्यों आवश्यक हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए कोफ़ैक्टर बंधन के जैव रसायन का वर्णन करती है और आहार पूरकता या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

History

यह पहचान कि कुछ एंजाइमों को एक वियोज्य, गर्मी-स्थिर सहायक कारक की आवश्यकता होती है, किण्वन के शुरुआती बीसवीं सदी के अध्ययनों में उभरी, जहाँ कोएंजाइम शब्द पेश किया गया था। जैसे-जैसे व्यक्तिगत कोएंजाइमों की पहचान की गई, उनमें से कई को आहार विटामिन के व्युत्पन्न पाया गया, जिससे एंजाइमोलॉजी पोषण से जुड़ गई। बाद के संरचनात्मक कार्य ने स्पष्ट किया कि बहुक्रियात्मक एंजाइम असेंबली के भीतर कसकर बंधे प्रोस्थेटिक समूह और मोबाइल वाहक आर्म्स कैसे काम करते हैं (पेरहम, 2000)।

Key figures

• Richard N. Perham

Seminal works

• perham-2000

Frequently asked questions

कोएंजाइम और प्रोस्थेटिक समूह में क्या अंतर है?

दोनों कार्बनिक कोफ़ैक्टर हैं, लेकिन एक कोएंजाइम आमतौर पर शिथिल रूप से बंधता है और प्रतिक्रिया के बाद अलग हो जाता है, जबकि एक प्रोस्थेटिक समूह उत्प्रेरण के दौरान एंजाइम से कसकर या सहसंयोजक रूप से बंधा रहता है।

एपोएंजाइम और होलोएंजाइम से क्या तात्पर्य है?

एपोएंजाइम अपने कोफ़ैक्टर के बिना प्रोटीन घटक है और उत्प्रेरक रूप से निष्क्रिय है; होलोएंजाइम पूर्ण, सक्रिय एंजाइम है जो तब बनता है जब प्रोटीन अपने आवश्यक कोफ़ैक्टर से जुड़ता है।