- Hlavní protetické skupiny a jejich funkce
- Biotin
- Heme skupina
- Flavinový mononukleotid a flavin adeninový dinukleotid
- Pyrrolochinolin chinon
- Pyridoxal fosfát
- Methylcobalamin
- Thiamin pyrofosfát
- Molybdopterin
- Kyselina lipoová
- Nukleové kyseliny
- Reference
Prostetická skupina je fragment proteinu, který nemá aminokyselinovou charakter. V těchto případech se protein nazývá "heteroprotein" nebo konjugovaný protein, kde se proteinová část nazývá apoprotein. Naproti tomu molekuly tvořené pouze aminokyselinami se nazývají holoproteiny.
Proteiny mohou být klasifikovány podle povahy protetické skupiny: pokud je skupinou sacharidů, lipidů nebo hemových skupin, jsou proteiny glykoproteiny, lipoproteiny a hemové proteiny. Kromě toho se mohou protetické skupiny velmi lišit: od kovů (Zn, Cu, Mg, Fe) po nukleové kyseliny, kyselinu fosforečnou a další.
V některých případech potřebují proteiny další komponenty, aby mohly úspěšně vykonávat své funkce. Kromě protetických skupin existují koenzymy; Ten se váže na protein volně, dočasně a slabě, zatímco protetické skupiny jsou pevně ukotveny k proteinové části.
Hlavní protetické skupiny a jejich funkce
Biotin
Biotin je hydrofilní vitamin komplexu B, který se podílí na metabolismu různých biomolekul, včetně glukoneogeneze, aminokyselinového katabolismu a syntézy lipidů
Působí jako protetická skupina pro různé enzymy, jako je acetyl-CoA karboxyláza (ve formách nalezených v mitochondrii a v cytosolu), pyruvátkarboxyláza, propionyl-CoA karboxyláza a b-methylkrotonyl-CoA karboxyláza.
Tato molekula je schopna se navázat na uvedené enzymy prostřednictvím zbytku lysinu a je zodpovědná za transport oxidu uhličitého. Funkce biotinu v organismech přesahuje jeho roli jako protetické skupiny: účastní se embryogeneze, imunitního systému a genové exprese.
Syrové vajíčko bílé má protein zvaný avidin, který potlačuje normální použití biotinu; Proto se doporučuje konzumace vařeného vajíčka, protože teplo denidinuje, čímž se ztrácí jeho funkce.
Heme skupina
Hemová skupina je molekula porfyrinové povahy (velký heterocyklický kruh), která má ve své struktuře atomy železa schopné reverzibilně se vázat na kyslík nebo vzdát se a vzít elektrony. Je to protetická skupina hemoglobinu, bílkoviny zodpovědné za transport kyslíku a oxidu uhličitého.
Ve funkčních globinech má atom železa +2 náboj a je ve stavu oxidace železa, takže může tvořit pět nebo šest koordinačních vazeb. Charakteristická červená barva krve je způsobena přítomností hemové skupiny.
Hemová skupina je také protetická skupina jiných enzymů, jako jsou myoglobiny, cytochromy, katalázy a peroxidázy.
Flavinový mononukleotid a flavin adeninový dinukleotid
Tyto dvě protetické skupiny jsou přítomny v flavoprotein a jsou odvozeny od riboflavinu nebo vitamin B 2. Obě molekuly mají aktivní místo, které podléhá reverzibilní oxidační a redukční reakci.
Flavoproteiny mají velmi rozmanité biologické role. Mohou se podílet na dehydrogenačních reakcí molekul, jako je například sukcinát, podílet se na transportu vodíku v elektronový dopravní řetěz, nebo reagují s kyslíkem, tvořit H 2 O 2.
Pyrrolochinolin chinon
Je to protetická skupina chinoproteinů, třída dehydrogenázových enzymů, jako je glukosa dehydrogenáza, která se účastní glykolýzy a dalších cest.
Pyridoxal fosfát
Pyridoxal fosfát je derivát vitaminu B 6. Nachází se jako protetická skupina enzymů aminotransferázy.
Je to protetická skupina enzymu glykogenfosforyláza a je s ní spojena kovalentními vazbami mezi aldehydovou skupinou a e-aminoskupinou lysinového zbytku v centrální oblasti enzymu. Tato skupina pomáhá při fosforolytickém rozkladu glykogenu.
Jak flavinmononukleotid a flavin adenin dinukleotid je uvedeno výše, jsou nezbytné pro přeměnu pyridoxinu nebo vitaminu B 6, na pyridoxal fosfátu.
Methylcobalamin
Methylkobalamin je rovnocenná forma vitaminu B 12. Strukturálně má oktaedrální kobaltové centrum a obsahuje kov-alkylové vazby. Mezi jeho hlavní metabolické funkce patří přenos methylových skupin.
Thiamin pyrofosfát
Thiamin pyrofosfát je protetická skupina enzymů zapojených do hlavních metabolických drah, jako je a-ketoglutarát dehydrogenáza, pyruvát dehydrogenáza a transketolasa.
Stejně tak se podílí na metabolismu uhlohydrátů, lipidů a aminokyselin s rozvětveným řetězcem. Všechny enzymatické reakce, které vyžadují thiamin pyrofosfát, zahrnují přenos aktivované aldehydové jednotky.
Thiaminpyrofosfátu je syntetizován intracelulárně fosforylací vitaminu B 1 nebo thiamin. Molekula sestává z pyrimidinového kruhu a thiazoliového kruhu s CH azidovou strukturou.
Nedostatek thiaminu pyrofosfátu vede k neurologickým onemocněním známým jako beriberi a Wernickeho - Korsakoffův syndrom. K tomu dochází, protože jediným palivem v mozku je glukóza a protože komplex pyruvát dehydrogenázy vyžaduje thiamin pyrofosfát, nervový systém nemá energii.
Molybdopterin
Molybdopteriny jsou deriváty pyranopterinu; Jsou tvořeny pyranovým prstencem a dvěma thioláty. Jsou to protetické skupiny nebo kofaktory nalezené v enzymech, které mají molybden nebo wolfram.
Nachází se jako protetická skupina thiosulfát reduktázy, purinové hydroxylázy a formiátdehydrogenázy.
Kyselina lipoová
Kyselina lipoová je protetická skupina lipoamidu a je kovalentně připojena k proteinové části lysinovým zbytkem.
Kyselina lipoová má ve své redukované formě pár sulfhydrylových skupin, zatímco v oxidované formě má cyklický disulfid.
Je zodpovědný za redukci cyklického disulfidu v kyselině lipoové. Dále je to protetická skupina transcetylázy a kofaktor různých enzymů zapojených do cyklu kyseliny citronové nebo Krebsova cyklu.
Je to složka s velkým biologickým významem v dehydrogenázách alkatoacidů, kde sulfhydrylové skupiny jsou zodpovědné za transport atomů vodíku a acylových skupin.
Molekula je derivát oktanové mastné kyseliny a sestává z terminálního karboxylu a dithionálního kruhu.
Nukleové kyseliny
Nukleové kyseliny jsou protetické skupiny nukleoproteinů nalezených v buněčných jádrech, jako jsou histony, telomeráza a protamin.
Reference
- Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP, a Pérez, RS (2011). Základy biochemie. Univerzita ve Valencii.
- Battaner Arias, E. (2014). Přehled enzymologie. Salamanca University Editions.
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biochemie. Obrátil jsem se.
- Devlin, TM (2004). Biochemie: učebnice s klinickými aplikacemi. Obrátil jsem se.
- Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Biochemie. Redakční Limusa.
- Macarulla, JM, a Goñi, FM (1994). Biochemie člověka: základní kurz. Obrátil jsem se.
- Meléndez, RR (2000). Význam metabolismu biotinu. Journal of Clinical Research, 52 (2), 194–199.
- Müller - Esterl, W. (2008). Biochemie. Základy medicíny a biologických věd. Obrátil jsem se.
- Stanier, RY (1996). Mikrobiologie. Obrátil jsem se.
- Teijón, JM (2006). Základy strukturální biochemie. Redakční Tébar.
- Vilches - Flores, A., & Fernández - Mejía, C. (2005). Vliv biotinu na genovou expresi a metabolismus. Journal of Clinical Research, 57 (5), 716–724.