Glavne grupe protetskih skupina i njihove funkcije



protetička skupina to je fragment proteina koji nema aminokiselinsku prirodu. U tim slučajevima, protein se naziva "heteroprotein" ili konjugirani protein, gdje se proteinski dio naziva apoprotein. Obrnuto, molekule integrirane samo aminokiselinama nazivaju se holoproteini.

Proteini se mogu klasificirati prema prirodi protetske skupine: kada je skupina ugljikohidrat, lipidna ili heme skupina, proteini su glikoproteini, lipoproteini i hemoproteini. Osim toga, protetske skupine mogu biti vrlo različite: od metala (Zn, Cu, Mg, Fe) do nukleinskih kiselina, fosforne kiseline, između ostalih.

U nekim slučajevima, proteini trebaju dodatne komponente kako bi uspješno obavljali svoje funkcije. Osim protetskih skupina su i koenzimi; potonji se labavo, privremeno i slabo vežu za protein, dok su protetske skupine čvrsto usidrene u proteinski dio.

indeks

  • 1 Glavne protetske skupine i njihove funkcije
    • 1.1 Biotin
    • 1.2 Grupa Heme
    • 1.3 Flavin mononukleotid i flavin adenin dinukleotid
    • 1.4 Pirolohinolinski kinon
    • 1.5 Piridoksal fosfat
    • 1.6 Metilkobalamin
    • 1.7 Tiamin-pirofosfat
    • 1,8 Molibdopterin
    • 1.9 Lipoična kiselina
    • 1.10 Nukleinske kiseline
  • 2 Reference

Glavne protetske skupine i njihove funkcije

biotin

Biotin je hidrofilni kompleks vitamina B koji sudjeluje u metabolizmu različitih biomolekula, uključujući glukoneogenezu, katabolizam aminokiselina i sintezu lipida.

Djeluje kao protetska skupina različitih enzima, kao što su acetil-CoA karboksilaza (oblika koji se nalazi u mitohondrijima i citosolu), piruvat karboksilaza, propionil-CoA karboksilaza i b-metilkrotonil-CoA karboksilaza.

Ova molekula je sposobna za spajanje s tim enzimima pomoću ostatka lizina i odgovorna je za transport ugljičnog dioksida. Uloga biotina u organizmima nadilazi njezinu ulogu protetske skupine: sudjeluje u embriogenezi, u imunološkom sustavu i u ekspresiji gena.

Sirovi bjelanjci posjeduju protein nazvan avidin koji suzbija normalnu uporabu biotina; stoga se preporuča konzumacija kuhanog jaja, jer toplina negira avidin, te tako gubi funkciju.

Grupa Heme

Heme grupa je molekula porfirinske prirode (prsten velike heterocikličke veličine) koji u svojoj strukturi ima atome željeza koji se mogu reverzibilno vezati za kisik ili za dobivanje i uzimanje elektrona. To je protetska skupina hemoglobina, proteina odgovornog za transport kisika i ugljičnog dioksida.

U funkcionalnim globinima, atom željeza ima naboj +2 i nalazi se u oksidacijskom stanju željeza, tako da može tvoriti pet ili šest koordinacijskih veza. Karakteristična crvena boja krvi posljedica je prisutnosti heme skupine.

Heme skupina je također protetička skupina drugih enzima, kao što su mioglobini, citokromi, katalaze i peroksidaze..

Flavin mononukleotid i flavin adenin dinukleotid

Ove dvije protetske skupine prisutne su u flavoproteinima i izvedene su od riboflavina ili vitamina B2. Obje molekule imaju aktivno mjesto koje prolazi kroz reverzibilne reakcije oksidacije i redukcije.

Flavoproteini imaju vrlo različite biološke uloge. Mogu sudjelovati u reakcijama dehidrogenacije molekula kao što je sukcinat, sudjelovati u transportu vodika u transportnom lancu elektrona ili reagirati s kisikom, stvarajući H2O2.

Pirolokinolin kinon

To je protetička skupina kinoproteina, klasa enzima dehidrogenaze kao što je glukoza dehidrogenaza, koja sudjeluje u glikolizi i drugim putevima.

Piridoksal fosfat

Piridoksal fosfat je derivat vitamina B6. Pronađeno kao protetska skupina enzima amino transferaze.

To je protetska skupina enzima glikogen fosforilaze i vezana je na nju pomoću kovalentnih veza između aldehidne skupine i ε-amino skupine lizinskog ostatka u središnjem dijelu enzima. Ova skupina pomaže u fosforolitičkoj razgradnji glikogena.

Gore spomenuti mononukleotid flavin i flavin adenin dinukleotid su neophodni za pretvorbu piridoksina ili vitamina B6 u piridoksal fosfatu.

methylcobalamin

Metilkobalamin je oblik ekvivalentan vitaminu B12. Strukturno ima oktaedarski kobaltni centar i sadrži metalno-alkilne veze. Među njegovim glavnim metaboličkim funkcijama je prijenos metilnih skupina.

Tiamin pirofosfat

Tiamin pirofosfat je protetička skupina enzima uključenih u glavne metaboličke putove, kao što su α-ketoglutarat dehidrogenaza, piruvat dehidrogenaza i transketolaza.

Slično tome, sudjeluje u metabolizmu ugljikohidrata, lipida i aminokiselina razgranatog lanca. Sve enzimske reakcije koje zahtijevaju tiamin pirofosfat uključuju prijenos aktivirane aldehidne jedinice.

Tiamin pirofosfat se intracelularno sintetizira fosforilacijom vitamina B1 ili tiamina. Molekula se sastoji od pirimidinskog prstena i tiazolijskog prstena s azidnom CH strukturom.

Nedostatak tiamin pirofosfata rezultira neurološkim bolestima poznatim kao beriberi i Wernicke-Korsakoffov sindrom. To se događa zato što je glukoza jedino gorivo u mozgu i zato što kompleks piruvat dehidrogenaze treba tiamin pirofosfat, živčani sustav nema energiju.

molybdopterin

Molibdopterini su derivati ​​piranopterina; Sastoje se od piranskog prstena i dva tiolata. To su protetske grupe ili kofaktori pronađeni u enzimima koji imaju molibden ili volfram.

Pronalazi se kao protetska skupina tiosulfat reduktaze, purinske hidroksilaze i formate dehidrogenaze.

Lipoična kiselina

Lipoična kiselina je protetička skupina lipoamida i kovalentno je vezana na proteinski dio lizinskim ostatkom.

U svom reduciranom obliku, lipoična kiselina posjeduje par sulfhidrilnih skupina, dok u oksidiranom obliku ima ciklički disulfid..

Odgovoran je za redukciju cikličkog disulfida u lipoičnoj kiselini. Osim toga, to je protetska skupina transcetilaze i kofaktora različitih enzima uključenih u ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus.

To je komponenta velike biološke važnosti u dehidrogenazama alfa-keto kiselina, gdje su sulfhidrilne skupine odgovorne za transport vodikovih atoma i acilnih skupina.

Molekula je derivat oktanoične masne kiseline i sastoji se od terminalnog karboksila i ditionskog prstena.

Nukleinske kiseline

Nukleinske kiseline su protetske skupine nukleoproteina pronađenih u staničnim jezgrama, kao što su histoni, telomeraza i protamin.

reference

  1. Aracil, C. B., Rodriguez, M.P., Magraner, J.P., & Perez, R.S. (2011). Osnove biokemije. Sveučilište u Valenciji.
  2. Battaner Arias, E. (2014). Zbirka enzimologije. Izdanja Sveučilišta Salamanca.
  3. Berg, J. M., Stryer, L., i Tymoczko, J.L. (2007). biokemija. Preokrenuo sam.
  4. Devlin, T. M. (2004). Biokemija: udžbenik s kliničkom primjenom. Preokrenuo sam.
  5. Diaz, A.P. i Pena, A. (1988). biokemija. Uvodnik Limusa.
  6. Macarulla, J. M., i Goñi, F. M. (1994). Biokemija čovjeka: temeljni tečaj. Preokrenuo sam.
  7. Meléndez, R. R. (2000). Važnost metabolizma biotina. Časopis za klinička istraživanja, 52(2), 194-199.
  8. Müller-Esterl, W. (2008). Biokemija. Osnove medicine i znanosti o životu. Preokrenuo sam.
  9. Stanier, R. Y. (1996). mikrobiologija. Preokrenuo sam.
  10. Teijón, J. M. (2006). Osnove strukturne biokemije. Uvodnik Tébar.
  11. Vilches-Flores, A., i Fernández-Mejía, C. (2005). Utjecaj biotina na ekspresiju gena i metabolizam. Časopis za klinička istraživanja, 57(5), 716-724.