Holoenzymegenskaper, funktioner och exempel

En Holoenzym Det är ett enzym som bildas av en proteindel som kallas apoenzym i kombination med en icke -proteinmolekyl som kallas kofaktor. Varken supporteren eller kofaktorn är aktiva när de är separat; det vill säga för att fungera måste de kopplas.

Således är holoenzymer kombinerade enzymer och är följaktligen katalysatoraktiva. Enzymer är en typ av biomolekyler vars funktion i princip ökar hastigheten på cellreaktioner. Vissa enzymer behöver hjälp av andra molekyler, kallade kofaktorer.

Support + Cofactor = Holoenzyme

Kofaktorerna kompletterar varandra med stöd och bildar ett aktivt holoenzym som utför katalysen. De enzymer som kräver en viss kofaktor kallas konjugerade enzymer. Dessa har två huvudkomponenter: kofaktorn, som kan vara en metallisk (oorganisk) jon eller en organisk molekyl; Apoenzymet, proteindelen.

[TOC]

Egenskaper hos holoenzymer

Bildas av supportrar och kofaktorer

Stöd är proteindelen av komplexet, och kofaktorer kan vara organiska joner eller molekyler.

Erkänna olika kofaktorer

Det finns olika typer av kofaktorer som hjälper till att bilda holoenzymer. Några exempel är koenzymer och vanliga vitaminer, till exempel: vitamin B, modefluga, NAD+, vitamin C T -koenzym a.

Vissa kofaktorer med metalljoner, till exempel: koppar, järn, zink, kalcium och magnesium, bland andra. En annan typ av kofaktorer är de så kallade protesgrupperna.

Temporär eller permanent union

Kofaktorer kan förena stöd med olika intensitet. I vissa fall är unionen svag och tillfällig, medan unionen i andra fall är så stark att den är permanent.

I fall där facket är tillfälligt, när kofaktorn elimineras från holoenzym, blir det stöd igen och upphör att vara aktiv.

Fungera

Holoenzyme är ett enzym som är redo att utöva sin katalytiska funktion; det vill säga att påskynda vissa kemiska reaktioner som genereras i olika områden.

Funktioner kan variera beroende på den specifika verkan av holoenzym. Bland de viktigaste stativen DNA -polymeraset, vars funktion är att säkerställa att kopian av DNA görs korrekt.

Kan tjäna dig: Ardipithecus: upptäckt, egenskaper, skalle

Exempel på vanliga holoenzymer

RNA -polymeras

3D -polymeras -RNA. Källa: Maria Voigt., CC av 4.0, via Wikimedia Commons

RNA -polymeras är ett holoenzym som katalyserar reaktionen av RNA -syntes. Detta holoenzym är nödvändigt för att bygga RNA -kedjor från DNA -mögelkedjor som fungerar som mallar under transkriptionsprocessen.

Dess funktion är att lägga till ribonukleotider i slutet 3 av en växande RNA -molekyl. I prokaryoter behöver RNA -polymerasstöd en kofaktor som heter Sigma 70.

DNA -polymeras

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

DNA -polymeras är också ett holoenzym som katalyserar DNA -polymerisationsreaktionen. Detta enzym uppfyller en mycket viktig funktion för celler eftersom det ansvarar för att replikera genetisk information.

DNA -polymeras behöver en jon med positiv laddning, normalt magnesium, för att kunna utföra sin funktion.

Det finns flera typer av DNA -polymeras: DNA -polymeras III är ett holoenzym som har två centrala enzymer (Pol III), varje förening med tre underenheter (a, ɛ och θ), en glidklämma som har två beta -underenheter och ett komplex av belastning Inställning som har flera underenheter (Δ, τ, y, ψ och χ).

Karbonhydras

Karbonhydrasstruktur

Karbonyanhydras, även kallad karbonat dehydrering, tillhör en familj av holoenzymer som katalyserar den snabba omvandlingen av koldioxid (CO₂) och vatten (H20) i bikarbonat (H2CO3) och protoner (H+).

Enzymet kräver en zinkjon (Zn+2) som en kofaktor för att utföra sin funktion. Reaktionen katalyserad av kolhaltig anhydras är reversibel, av denna anledning anses dess aktivitet vara viktig eftersom den hjälper till att upprätthålla syrabasbalansen mellan blod och vävnader.

Hemoglobin

Hemoglobin

Hemoglobin är ett mycket viktigt holoenzym för transport av gas i djurvävnader. Detta protein som finns i röda blodkroppar innehåller järn (Fe+2), och dess funktion är att transportera syre från lungorna till andra områden i kroppen.

Kan tjäna dig: fotosyntetiska organismer

Molekylstrukturen hos hemoglobin är en tetramer, vilket innebär att den består av 4 polypeptidkedjor eller underenheter.

Varje underenhet av detta holoenzym innehåller en hemo -grupp, och varje hemo -grupp innehåller en järnatom som kan förena syremolekyler. Hemoglobin Hemo -gruppen är dess protesgrupp, nödvändig för dess katalytiska funktion.

Cytokromoxidas

Cytokromoxidas

Oxidas cytokrom är ett enzym som deltar i energi som erhåller processer, som genomförs i mitokondrierna hos nästan alla levande varelser.

Det är ett komplext holoenzym som kräver samarbete mellan vissa kofaktorer, järn- och kopparjoner för att katalysera elektronöverföringsreaktionen och ATP -produktionen.

Pyruvatkinas

Cytokromoxidas

Kinaspyruvatet är ett annat viktigt holoenzym för alla celler, eftersom det deltar i en av de universella metaboliska vägarna: glykolys.

Dess funktion är att katalysera överföringen av en fosfatgrupp av en molekyl som kallas fosfoenolpyruvat till en annan molekyl som kallas difosfatadenosin, för att bilda ATP och pyruvat.

Stöd kräver kaliumkatjoner (K ​​') och magnesium (Mg+2) som kofaktorer för att bilda funktionellt holoenzym.

Karboxylaspyruvat

Karboxylaspyruvat

Ett annat viktigt exempel är karboxylaspyruvaten, en holoenzy. Således blir pyruvat oxalacetat, en viktig mellanhand i metabolism.

För att vara funktionellt aktiv kräver Foose -karboxylaspyravat en kofaktor som heter Biotin.

Acetyl COA -karboxylas

Acetyl COA-karboxylas E-coli

Acetyl-CoA-karboxilas är ett holoenzym vars kofaktor, som indikeras av dess namn, är koenzymet till.

När apoenzym och koenzym A är kopplade är holoenzym katalytiskt aktivt för att utföra sin funktion: överför en karboxylgrupp till acetyl-CoA för att förvandla den till malonylkoenzym A (malonyl-CoA).

Kan tjäna dig: curl: komposition, delar, betydelse

Acetyl-CoA utför viktiga funktioner i både djurceller och växtceller.

Oxidasmonoamin

Oxidasmonoaminstruktur

Detta är ett viktigt holoenzym i det mänskliga nervsystemet, dess funktion är att främja nedbrytningen av vissa neurotransmittorer.

För att oxidasmonoamin ska vara katalytiskt aktiv måste den kovalent förena sin kofaktor, flavin och adenin dinukleotid (FAD).

Laktatdehydrogenas

Laktatdehydrogenas

Laktatdehydrogenas är ett viktigt holoenzym för alla levande varelser, särskilt i vävnader som konsumerar mycket energi, såsom hjärta, hjärna, lever, skelettmuskler, lungor, bland andra.

Detta enzym kräver närvaron av dess kofaktor, nikotinamid och adenin (NAD), för att katalysera omvandlingsreaktionen hos laktatpyruvat.

Katalas

Katalasproteinstruktur. Källa: Vossman, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Katalas är ett viktigt holoenzym i förebyggandet av celltoxicitet. Dess funktion är att sönderdelas väteperoxid, produkt av cellmetabolism, syre och vatten.

Catalases stöd kräver att två kofaktorer aktiveras: en manganjon och en hemo -protesgrupp, liknande hemoglobin.

Referenser

1. Athappilly, f. K., & Hendrickson, W. TILL. (nittonhundranittiofem). Struktur av biotinyldomänen för acetyl-koenzym Ett karboxylas bestämt av MAD Fasing. Strukturera, 3(12), 1407-1419.
2. Berg, J., Tymoczko, j., Gatto, g. & Strayer, L. (2015). Biokemi (8: e upplagan.). W. H. Frigöring.
3. Fegler, j. (1944). Funktion av karbonyanhydras i blod. Natur, 137-38.
4. Gaweska, h., & Fitzpatrick, s. F. (2011). Strukturer och mekanism för monoaminoxidasfamiljen. Biomolekylkoncept, 2(5), 365-377.
5. Gupta, V., & Bamezai, r. N. K. (2010). Mänsklig pyruvatkinas M2: Ett multifunktionellt protein. Vetenskapsprotein, 19(11), 2031-2044.
6. Jitrapakdee, s., St Maurice, m., Rayment, i., Cleland, w. W., Wallace, J. C., & Attwood, s. V. (2008). Struktur, mekanism och reglering av pyruvatkarboxylas. Journalbiokemisk, 413(3), 369-387.
7. Muirhead, h. (1990). Isoenzymer av pyruvatkinas. Biokemiska samhälle transaktioner, 18, 193-196.