- Основные протезные группы и их функции
- биотин
- Heme группа
- Флавинмононуклеотид и флавинадениндинуклеотид
- Пирролохинолинхинон
- Пиридоксальфосфат
- Methylcobalamin
- Пирофосфат тиамина
- Molybdopterin
- Липоевая кислота
- Нуклеиновых кислот
- Ссылки
Простетическая группа является фрагментом белка , который не имеет аминокислотную природу. В этих случаях белок называется «гетеропротеином» или конъюгированным белком, где белковая часть называется апопротеином. Напротив, молекулы, состоящие только из аминокислот, называются голопротеинами.
Белки можно классифицировать в соответствии с природой простетической группы: когда группа представляет собой углеводную, липидную или гемовую группу, белки представляют собой гликопротеины, липопротеины и гемовые белки соответственно. Кроме того, простетические группы могут быть самыми разными: от металлов (Zn, Cu, Mg, Fe) до нуклеиновых кислот, фосфорной кислоты и других.
В некоторых случаях белкам необходимы дополнительные компоненты для успешного выполнения своих функций. В дополнение к простетическим группам есть коферменты; последние слабо, временно и слабо связаны с белком, тогда как простетические группы прочно прикреплены к белковой части.
Основные протезные группы и их функции
биотин
Биотин - это гидрофильный витамин комплекса B, который участвует в метаболизме различных биомолекул, включая глюконеогенез, катаболизм аминокислот и синтез липидов.
Он действует как простетическая группа для различных ферментов, таких как ацетил-КоА-карбоксилаза (в формах, обнаруженных в митохондриях и цитозоле), пируваткарбоксилаза, пропионил-КоА-карбоксилаза и b-метилкротонил-КоА-карбоксилаза.
Эта молекула способна присоединяться к указанным ферментам через остаток лизина и отвечает за перенос диоксида углерода. Функция биотина в организмах выходит за рамки его роли как простетической группы: он участвует в эмбриогенезе, иммунной системе и экспрессии генов.
Сырой яичный белок содержит белок авидин, который подавляет нормальное использование биотина; Поэтому рекомендуется употребление вареных яиц, поскольку при нагревании авидин денатурируется и теряется его функция.
Heme группа
Гемовая группа представляет собой порфириновую молекулу (большое гетероциклическое кольцо), которая имеет в своей структуре атомы железа, способные обратимо связываться с кислородом или отдавать и забирать электроны. Это простетическая группа гемоглобина, белка, отвечающего за перенос кислорода и углекислого газа.
В функциональных глобинах атом железа имеет заряд +2 и находится в состоянии окисления двухвалентного железа, поэтому он может образовывать пять или шесть координационных связей. Характерный красный цвет крови обусловлен наличием группы гема.
Группа гема также является простетической группой других ферментов, таких как миоглобины, цитохромы, каталазы и пероксидазы.
Флавинмононуклеотид и флавинадениндинуклеотид
Эти две простетические группы присутствуют во флавопротеинах и являются производными рибофлавина или витамина B 2 . Обе молекулы имеют активный центр, который претерпевает обратимые реакции окисления и восстановления.
Флавопротеины играют очень разные биологические роли. Они могут участвовать в реакциях дегидрирования таких молекул, как сукцинат, участвовать в переносе водорода в цепи переноса электронов или реагировать с кислородом, генерируя H 2 O 2 .
Пирролохинолинхинон
Это простетическая группа хинопротеинов, класс ферментов дегидрогеназы, таких как дегидрогеназа глюкозы, которая участвует в гликолизе и других путях.
Пиридоксальфосфат
Пиридоксальфосфат является производным витамина B 6 . Он обнаружен как простетическая группа ферментов аминотрансферазы.
Это простетическая группа фермента гликогенфосфорилазы, связанная с ней посредством ковалентных связей между альдегидной группой и ε-аминогруппой остатка лизина в центральной области фермента. Эта группа помогает в фосфоролитическом расщеплении гликогена.
Как флавинмононуклеотид, так и флавинадениндинуклеотид, упомянутые выше, необходимы для превращения пиридоксина или витамина B 6 в пиридоксальфосфат.
Methylcobalamin
Метилкобаламин - эквивалентная форма витамина B 12 . Структурно он имеет октаэдрический кобальтовый центр и содержит связи металл-алкил. Среди его основных метаболических функций - перенос метильных групп.
Пирофосфат тиамина
Тиаминпирофосфат представляет собой простетическую группу ферментов, участвующих в основных метаболических путях, таких как α-кетоглутаратдегидрогеназа, пируватдегидрогеназа и транскетолаза.
Таким же образом он участвует в метаболизме углеводов, липидов и аминокислот с разветвленной цепью. Все ферментативные реакции, для которых требуется тиаминпирофосфат, включают перенос активированного альдегидного звена.
Пирофосфат тиамина синтезируется внутриклеточно путем фосфорилирования витамина B 1 или тиамина. Молекула состоит из пиримидинового кольца и тиазолиевого кольца со структурой CH-азида.
Дефицит тиаминпирофосфата приводит к неврологическим заболеваниям, известным как бери-бери и синдром Вернике-Корсакова. Это происходит потому, что единственным топливом в мозгу является глюкоза, а поскольку комплекс пируватдегидрогеназы требует тиаминпирофосфата, нервная система лишена энергии.
Molybdopterin
Молибдоптерины - производные пираноптерина; Они состоят из пиранового кольца и двух тиолатов. Это простетические группы или кофакторы, содержащиеся в ферментах, содержащих молибден или вольфрам.
Он обнаружен как простетическая группа тиосульфатредуктазы, пурингидроксилазы и формиатдегидрогеназы.
Липоевая кислота
Липоевая кислота представляет собой простетическую группу липоамида и ковалентно присоединена к белковому фрагменту остатком лизина.
В восстановленной форме липоевая кислота имеет пару сульфгидрильных групп, а в окисленной форме - циклический дисульфид.
Он отвечает за восстановление циклического дисульфида в липоевой кислоте. Кроме того, это простетическая группа трансцетилазы и кофактор различных ферментов, участвующих в цикле лимонной кислоты или цикле Кребса.
Это компонент большого биологического значения в дегидрогеназах алкатокислот, где сульфгидрильные группы отвечают за перенос атомов водорода и ацильных групп.
Молекула является производным октановой жирной кислоты и состоит из концевого карбоксила и дитионного кольца.
Нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты - это протетические группы нуклеопротеинов, обнаруженные в ядрах клеток, такие как гистоны, теломераза и протамин.
Ссылки
- Арасил, CB, Родригес, член парламента, Магранер, JP, и Перес, RS (2011). Основы биохимии. Университет Валенсии.
- Баттанер Ариас, Э. (2014). Сборник энзимологии. Издания Университета Саламанки.
- Берг, Дж. М., Страйер, Л., и Тимочко, Дж. Л. (2007). Биохимия. Я поменял направление.
- Девлин, Т.М. (2004). Биохимия: учебник с клиническими приложениями. Я поменял направление.
- Диас, А.П., и Пена, А. (1988). Биохимия. От редакции Лимуса.
- Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Биохимия человека: базовый курс. Я поменял направление.
- Мелендес, Р.Р. (2000). Важность метаболизма биотина. Журнал клинических исследований, 52 (2), 194–199.
- Мюллер - Эстерл, В. (2008). Биохимия. Основы медицины и наук о жизни. Я поменял направление.
- Stanier, RY (1996). Микробиология. Я поменял направление.
- Тейхон, JM (2006). Основы структурной биохимии. Редакция Tébar.
- Вильчес - Флорес, А., и Фернандес - Мехиа, К. (2005). Влияние биотина на экспрессию генов и метаболизм. Журнал клинических исследований, 57 (5), 716–724.