Charakteristiky holoenzýmov, funkcie a príklady

A Holoenzým Je to enzým, ktorý je tvorený proteínovou časťou nazývanou apoenzým v kombinácii s molekulou ne -proteínu nazývanou cofaktor. Ani podporovateľ, ani kofaktor nie sú aktívni, keď sú samostatne; to znamená, aby fungovali, musia byť spojené.

Holoenzýmy sú teda kombinované enzýmy, a preto sú katalyzátor aktívne. Enzýmy sú typom biomolekúl, ktorých funkcia v podstate zvyšuje rýchlosť bunkových reakcií. Niektoré enzýmy potrebujú pomoc iných molekúl, nazývaných kofaktory.

Podpora + cofactor = holoenzým

Cofaktory sa navzájom dopĺňajú podpory a tvoria aktívny holoenzým, ktorý vykonáva katalýzu. Enzýmy, ktoré vyžadujú konkrétny kofaktor, sú známe ako konjugované enzýmy. Majú dve hlavné zložky: kofaktor, ktorý môže byť kovovým (anorganickým) iónom alebo organickou molekulou; Apoenzým, proteínová časť.

[TOC]

Charakteristiky holoenzýmov

Tvorené podporovateľmi a kofaktormi

Podporná je proteínová časť komplexu a kofaktory môžu byť organické ióny alebo molekuly.

Priznajte rozmanitosť kofaktorov

Existujú rôzne typy kofaktorov, ktoré pomáhajú tvoriť holoenzýmy. Niektoré príklady sú koenzýmy a bežné vitamíny, napríklad: vitamín B, FAD, NAD+, vitamín C T koenzým A.

Niektoré kofaktory s kovovými iónmi, napríklad: Meď, železo, zinok, vápnik a horčík,. Ďalším druhom kofaktorov sú tzv. Protetické skupiny.

Časová alebo trvalá únia

Cofaktory môžu spojiť podporu s rôznou intenzitou. V niektorých prípadoch je Únia slabá a dočasná, zatiaľ čo v iných prípadoch je Únia taká silná, že je trvalá.

V prípadoch, keď je únia dočasná, keď je kofaktor eliminovaný z holoenzýmu, stáva sa opäť podporou a prestane byť aktívny.

Funkcia

Holoenzým je enzým pripravený na cvičenie svojej katalytickej funkcie; to znamená urýchliť určité chemické reakcie, ktoré sa vytvárajú v rôznych oblastiach.

Funkcie sa môžu líšiť v závislosti od špecifického pôsobenia holoenzýmu. Medzi najdôležitejšie stojany DNA polymeráza, ktorej funkcia je zabezpečiť, aby sa kópia DNA vykonala správne.

Môže vám slúžiť: ardipithecus: objav, charakteristiky, lebka

Príklady bežných holoenzýmov

RNA polymeráza

3D polymerázová RNA. Zdroj: Maria Voigt., CC po 4.0, cez Wikimedia Commons

RNA polymeráza je holoenzým, ktorý katalyzuje reakciu syntézy RNA. Tento holoenzým je potrebný na zostavenie RNA reťazcov z reťazcov DNA, ktoré fungujú ako šablóny počas procesu transkripcie.

Jeho funkciou je pridať ribonukleotidy na konci 3 rastúcej molekuly RNA. V prokaryotoch potrebuje podpora RNA polymerázy kofaktor nazývaný Sigma 70.

DNA polymeráza

Homiens homo sapiens beta beta DNA štruktúra. Zdroj: Yikrazuul, CC BY-SA 3.0, cez Wikimedia Commons

DNA polymeráza je tiež holoenzým, ktorý katalyzuje polymerizačnú reakciu DNA. Tento enzým plní veľmi dôležitú funkciu pre bunky, pretože je zodpovedný za replikáciu genetických informácií.

DNA polymeráza potrebuje ión s kladným nábojom, normálne horčík, aby bol schopný vykonávať svoju funkciu.

Existuje niekoľko typov DNA polymerázy: DNA polymeráza III je holoenzým, ktorý má dva centrálne enzýmy (Pol III), každú zlúčeninu troch podjednotiek (a, ɛ a 9), kĺzavú svorku, ktorá má dve beta podjednotky a komplex zaťaženia nastavenie, ktoré má viac podjednotiek (δ, τ, γ, ψ a χ).

Karbonová anhydráza

Štruktúra karbonovej anhydrázy

Karbonická anhydráza, tiež nazývaná dehydratácia uhličitanu, patrí do rodiny holoenzýmov, ktorá katalyzuje rýchlu konverziu oxidu uhličitého (CO₂) a vody (H20) v bikarbonátu (H2CO3) a protónov (H+).

Enzým vyžaduje na vykonanie svojej funkcie ako kofaktor ako kofaktor ako kofaktor. Reakcia katalyzovaná karbonovou anhydrázou je reverzibilná, z tohto dôvodu je jej aktivita považovaná.

Hemoglobín

Hemoglobín

Hemoglobín je veľmi dôležitý holoenzým na prepravu plynu v živočíšnych tkanivách. Tento proteín prítomný v červených krvinkách obsahuje železo (Fe+2) a jeho funkciou je transport kyslíka z pľúc do iných oblastí tela.

Môže vám slúžiť: fotosyntetické organizmy

Molekulárna štruktúra hemoglobínu je tetramér, čo znamená, že sa skladá zo 4 polypeptidových reťazcov alebo podjednotiek.

Každá podjednotka tohto holoenzýmu obsahuje skupinu Hemo a každá skupina HEMO obsahuje atóm železa, ktorý môže spojiť molekuly kyslíka. Skupina hemoglobínu hemo je jej protetická skupina, ktorá je potrebná pre svoju katalytickú funkciu.

Cytochróm oxidáza

Cytochróm oxidáza

Cytochróm oxidázy je enzým, ktorý sa podieľa na procesoch získavania energie, ktoré sa vykonávajú v mitochondriách takmer všetkých živých bytostí.

Je to komplexný holoenzým, ktorý vyžaduje spoluprácu určitých kofaktorov, železa a medených iónov, aby sa katalyzovala reakcia prenosu elektrónov a produkcia ATP.

Pyruvát kináza

Cytochróm oxidáza

Kinázový pyruvát je ďalším dôležitým holoenzýmom pre všetky bunky, pretože sa podieľa na jednej z univerzálnych metabolických trás: glykolýza.

Jeho funkciou je katalyzovať prenos fosfátovej skupiny molekuly nazývanej fosfoenolpyruvát do inej molekuly nazývanej difosfátovou adenozínom, ktorá vytvára ATP a pyruvát.

Podpora vyžaduje ako kofaktory na vytvorenie funkčného holoenzýmu katióny draslíka (k ') a horčík (Mg+2), aby sa vytvoril funkčný holoenzým.

Karboxyláza pyruvát

Karboxyláza pyruvát

Ďalším dôležitým príkladom je karboxyláza pyruvát, holoenzy. Pyruvát sa tak stáva oxalacetátom, dôležitým sprostredkovateľom metabolizmu.

Aby bol funkčne aktívny, pyravát Foose -karboxylázy vyžaduje kofaktor nazývaný biotín.

Acetyl coa karboxyláza

Acetyl coa karboxyláza e-coli

Acetyl-CoA karboxiláza je holoenzým, ktorého kofaktor, ako je uvedené podľa názvu, je koenzým do.

Keď sú spojené apoenzým a koenzým A, holoenzým je katalyticky aktívny na vykonávanie svojej funkcie: preneste karboxylovú skupinu na acetyl-CoA, aby sa zmenil na malonyl coenzým A (Malonyl-CoA).

Môže vám slúžiť: Curl: Zloženie, časti, dôležitosť

Acetyl-CoA vykonáva dôležité funkcie v živočíšnych aj rastlinných bunkách.

Oxidáza

Monoamínová štruktúra oxidázy

Toto je dôležitý holoenzým v ľudskom nervovom systéme, jeho funkciou je podporovať degradáciu určitých neurotransmiterov.

Aby bol oxidázový monoamín katalyticky aktívny, musí kovalentne zjednotiť svoj kofaktor, flavín a adenín dinukleotid (FAD).

Laktát dehydrogenáza

Laktát dehydrogenáza

Laktát dehydrogenáza je dôležitým holoenzýmom pre všetky živé bytosti, najmä v tkanivách, ktoré okrem iného konzumujú veľa energie, ako je srdce, mozog, pečeň, kostrové svaly, pľúca,.

Tento enzým vyžaduje prítomnosť jeho kofaktora, nikotínamidu a adenínu (NAD), aby katalyzoval konverznú reakciu laktátu pyruvátu.

Kataláza

Katalázová štruktúra. Zdroj: Vossman, CC BY-SA 3.0, cez Wikimedia Commons

Kataláza je dôležitým holoenzýmom pri prevencii bunkovej toxicity. Jeho funkciou je rozložiť peroxid vodíka, produkt bunkového metabolizmu, kyslíka a vody.

Podpora katalázy vyžaduje, aby sa aktivovali dva kofaktory: mangánový ión a hemo protetická skupina, podobne ako hemoglobín.

Odkazy

1. ATHAPPILLY, F. Klimatizovať., & Hendrickson, W. Do. (Devätnásť deväťdesiatpäť). Štruktúra biotinylovej domény acetyl-koenzýmu karboxylázy stanovená šialeným fázovaním. Štruktúra, 3(12), 1407-1419.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biochémia (8. vydanie.). W. H. Freeman a spoločnosť.
3. Fegler, J. (1944). Funkcia karbonovej anhydrázy v krvi. Povaha, 137-38.
4. Gaweska, h., & Fitzpatrick, P. F. (2011). Štruktúry a mechanizmus rodiny monoamínovej oxidázy. Biomolekulárne koncepty, 2(5), 365-377.
5. Gupta, v., & Bamezai, R. N. Klimatizovať. (2010). Ľudská pyruvát kináza M2: multifunkčný proteín. Vedecký proteín, 19(11), 2031-2044.
6. Jitrapakdee, s., St Maurice, m., Rayment, i., Cleland, w. W., Wallace, J. C., & Attwood, P. Vložka. (2008). Štruktúra, mechanizmus a regulácia pyruvátovej karboxylázy. Biochemický časopis, 413(3), 369-387.
7. Muirhead, h. (1990). Izoenzýmy pyruvátovej kinázy. Transakcie biochemickej spoločnosti, 18, 193-196.