Holoenzymegenskaper, funksjoner og eksempler

EN Holoenzym Det er et enzym som dannes av et proteindel som kalles apoenzym kombinert med et ikke -proteinmolekyl kalt kofaktor. Verken supporteren eller kofaktoren er aktive når de er hver for seg; det vil si at for å fungere må de kobles.

Dermed er holoenzymer kombinerte enzymer og er følgelig katalysatoraktive. Enzymer er en type biomolekyler hvis funksjon i utgangspunktet øker hastigheten på cellereaksjoner. Noen enzymer trenger hjelp av andre molekyler, kalt kofaktorer.

Støtte + kofaktor = holoenzym

Kofaktørene kompletterer hverandre med støttene og danner et aktivt holoenzym som utfører katalysen. De enzymer som krever en bestemt kofaktor er kjent som konjugerte enzymer. Disse har to hovedkomponenter: kofaktoren, som kan være et metallisk (uorganisk) ion eller et organisk molekyl; Apoenzym, proteindel.

[TOC]

Kjennetegn på holoenzymer

Dannet av støttespillere og kofaktorer

Støttende er proteindelen av komplekset, og kofaktorer kan være organiske ioner eller molekyler.

Innrømme forskjellige kofaktorer

Det er forskjellige typer kofaktorer som hjelper til med å danne holoenzymer. Noen eksempler er koenzymer og vanlige vitaminer, for eksempel: vitamin B, FAD, NAD+, vitamin C T koenzym A.

Noen kofaktorer med metallioner, for eksempel: kobber, jern, sink, kalsium og magnesium, blant andre. En annen type kofaktorer er de såkalte protesegruppene.

Tidsmessig eller permanent union

Kofaktorer kan forene støtte med forskjellig intensitet. I noen tilfeller er unionen svak og midlertidig, mens unionen i andre tilfeller er så sterk at den er permanent.

I tilfeller der unionen er midlertidig, når kofaktoren blir eliminert fra holoenzym, blir det støtte igjen og slutter å være aktiv.

Funksjon

Holoenzym er et enzym som er klart til å utøve sin katalytiske funksjon; det vil si å akselerere visse kjemiske reaksjoner som genereres i forskjellige områder.

Funksjoner kan variere i henhold til den spesifikke virkningen av holoenzym. Blant de viktigste står DNA -polymerasen, hvis funksjon er å sikre at kopien av DNA blir gjort riktig.

Kan tjene deg: Ardipithecus: oppdagelse, egenskaper, hodeskalle

Eksempler på vanlige holoenzymer

RNA -polymerase

3D -polymerase RNA. Kilde: Maria Voigt., CC med 4.0, via Wikimedia Commons

RNA -polymerase er et holoenzym som katalyserer reaksjonen av RNA -syntese. Dette holoenzym er nødvendig for å bygge RNA -kjeder fra DNA -moldkjeder som fungerer som maler under transkripsjonsprosessen.

Funksjonen er å legge til ribonukleotider på slutten 3 av et voksende RNA -molekyl. I prokaryoter trenger RNA -polymerasestøtte en kofaktor kalt Sigma 70.

DNA -polymerase

Homiens homo sapiens beta beta DNA -struktur. Kilde: Yikrazuul, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

DNA -polymerase er også et holoenzym som katalyserer DNA -polymerisasjonsreaksjonen. Dette enzymet oppfyller en veldig viktig funksjon for celler fordi det er ansvarlig for å gjenskape genetisk informasjon.

DNA -polymerase trenger et ion med positiv ladning, normalt magnesium, for å kunne utføre sin funksjon.

Det er flere typer DNA -polymerase: DNA -polymerase III er et holoenzym som har to sentrale enzymer (Pol III), hver forbindelse av tre underenheter (α, ɛ og θ), en glidende klemme som har to beta -underenheter og et kompleks av belastning innstilling som har flere underenheter (Δ, τ, γ, ψ og χ).

Karbonisk anhydrase

Karbonanhydrasestruktur

Karbonanhydrase, også kalt karbonatdehydrering, tilhører en familie av holoenzymer som katalyserer den raske omdannelsen av karbondioksid (CO₂) og vann (H20) i bikarbonat (H2CO3) og protoner (H+).

Enzymet krever et sinkion (Zn+2) som en kofaktor for å utføre sin funksjon. Reaksjonen katalysert av karbonanhydrase er reversibel, av denne grunn anses aktiviteten som viktig siden det hjelper med å opprettholde syre-base balansen mellom blod og vev.

Hemoglobin

Hemoglobin

Hemoglobin er et veldig viktig holoenzym for transport av gass i dyrevev. Dette proteinet som er til stede i røde blodlegemer inneholder jern (Fe+2), og dets funksjon er å transportere oksygen fra lungene til andre områder av kroppen.

Kan tjene deg: fotosyntetiske organismer

Molekylstrukturen til hemoglobin er en tetramer, som betyr at den er sammensatt av 4 polypeptidkjeder eller underenheter.

Hver underenhet av dette holoenzym inneholder en hemokruppe, og hver hemokruppe inneholder et jernatom som kan slå seg sammen med oksygenmolekyler. Hemoglobin hemo -gruppen er dens protesegruppe, nødvendig for sin katalytiske funksjon.

Cytokrom oksidase

Cytokrom oksidase

Oksidase cytokrom er et enzym som deltar i energien som oppnår prosesser, som utføres i mitokondriene til nesten alle levende vesener.

Det er et komplekst holoenzym som krever samarbeid av visse kofaktorer, jern- og kobberioner, for å katalysere elektronoverføringsreaksjonen og ATP -produksjonen.

Pyruvat kinase

Cytokrom oksidase

Kinase -pyruvatet er et annet viktig holoenzym for alle celler, fordi den deltar i en av de universelle metabolske rutene: glykolyse.

Funksjonen er å katalysere overføringen av en fosfatgruppe av et molekyl kalt fosfoenolpyruvat til et annet molekyl kalt difosfat adenosin, for å danne ATP og pyruvat.

Støttende krever kaliumkationer (k ') og magnesium (mg+2) som kofaktorer for å danne funksjonelt holoenzym.

Karboksylase -pyruvat

Karboksylase -pyruvat

Et annet viktig eksempel er karboksylase -pyruvatet, en holoenzy. Dermed blir pyruvat oksalacetat, en viktig mellomledd i metabolismen.

For å være funksjonelt aktiv, krever Foose -karboksylase -pyravat en kofaktor som kalles biotin.

Acetyl COA -karboksylase

Acetyl COA karboksylase E-Coli

Acetyl-CoA karboksilase er et holoenzym hvis kofaktor, som indikert med navnet, er koenzymet til.

Når apoenzym og koenzym A er koblet, er holoenzym katalytisk aktivt for å utføre sin funksjon: Overfør en karboksylgruppe til acetyl-CoA for å gjøre det til malonyl koenzym A (malonyl-CoA).

Kan tjene deg: krøll: komposisjon, deler, betydning

Acetyl-CoA utfører viktige funksjoner i både dyreceller og planteceller.

Oksidase monoamin

Oksidase monoaminstruktur

Dette er et viktig holoenzym i det menneskelige nervesystemet, dets funksjon er å fremme nedbrytningen av visse nevrotransmittere.

For at oksidase -monoamin skal være katalytisk aktiv, må den kovalent forene sin kofaktor, flavin og adenin -dinukleotid (FAD).

Laktatdehydrogenase

Laktatdehydrogenase

Laktatdehydrogenase er et viktig holoenzym for alle levende vesener, spesielt i vev som bruker mye energi, som hjerte, hjerne, lever, skjelettmuskel, lunger, blant andre.

Dette enzymet krever tilstedeværelse av dets kofaktor, nikotinamid og adenin (NAD), for å katalysere konverteringsreaksjonen av laktatpyruvat.

Katalase

Katalase proteinstruktur. Kilde: Vossman, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Katalase er et viktig holoenzym i forebygging av celletoksisitet. Funksjonen er å dekomponere hydrogenperoksyd, produkt av cellemetabolisme, oksygen og vann.

Catalases støtte krever at to kofaktorer aktiveres: et manganion og en hemo protesegruppe, lik hemoglobin.

Referanser

1. Athappilly, f. K., & Hendrickson, w. TIL. (nitten nitti fem). Struktur av biotinyldomenet til acetyl-koenzym en karboksylase bestemt ved gal fasing. Struktur, 3(12), 1407-1419.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, g. & Strayer, l. (2015). Biokjemi (8. utg.). W. H. Freeman og selskap.
3. Fegler, J. (1944). Funksjon av karbonanhydrase i blod. Natur, 137-38.
4. Gaweska, h., & Fitzpatrick, P. F. (2011). Strukturer og mekanisme for monoaminoksidasefamilien. Biomolekylære konsepter, 2(5), 365-377.
5. Gupta, v., & Bamezai, r. N. K. (2010). Human Pyruvate Kinase M2: Et multifunksjonelt protein. Vitenskapsprotein, 19(11), 2031-2044.
6. Jitrapakdee, s., St Maurice, m., Stråling, i., Cleland, w. W., Wallace, J. C., & Attwood, P. V. (2008). Struktur, mekanisme og regulering av pyruvatkarboksylase. Journal Biochemical, 413(3), 369-387.
7. Muirhead, h. (1990). Isoenzymer av pyruvatkinase. Biokjemiske samfunnstransaksjoner, 18, 193-196.