Kumpulan Utama Kumpulan Prostetik dan Fungsi mereka



A kumpulan prostetik ia adalah serpihan protein yang tidak mempunyai sifat asid amino. Dalam kes ini, protein dipanggil "heteroprotein" atau protein konjugasi, di mana bahagian protein dipanggil apoprotein. Sebaliknya, molekul yang disepadukan hanya oleh asid amino dipanggil holoprotein.

Protein boleh dikelaskan mengikut jenis kumpulan prostetik: apabila kumpulan itu adalah karbohidrat, lipid atau protein heme masing-masing adalah glycoproteins, lipoprotein dan protein heme. Di samping itu, kumpulan prostetik boleh sangat berbeza: dari logam (Zn, Cu, Mg, Fe) kepada asid nukleik, asid fosforik, antara lain.

Dalam beberapa kes, protein memerlukan komponen tambahan untuk melaksanakan fungsi mereka dengan jayanya. Selain kumpulan prostetik adalah koenzim; mengikat kedua secara longgar, sementara dan lemah kepada protein, manakala kumpulan prostetik teguh berlabuh pada bahagian protein.

Indeks

  • 1 kumpulan prostetik utama dan fungsi mereka
    • 1.1 Biotin
    • 1.2 Heme Group
    • 1.3 Flavin mononucleotide dan flucin adenine dinucleotide
    • 1.4 Pyrroloquinoline quinone
    • 1.5 Pyridoxal fosfat
    • 1.6 Methylcobalamin
    • 1.7 Pyrophosphate tiiam
    • 1.8 Molybdopterin
    • 1.9 asid Lipoic
    • 1.10 Asam nukleik
  • 2 Rujukan

Kumpulan prostetik utama dan fungsi mereka

Biotin

Biotin adalah kompleks vitamin B hidrofilik yang menyertai metabolisme biomolekul yang berbeza, termasuk glukoneogenesis, katabolisme asid amino dan sintesis lipid

Bertindak sebagai kumpulan prostetik dalam kebanyakan enzim, seperti carboxylase acetyl-CoA (bentuk-bentuk yang terdapat dalam mitokondria dan cytosol), carboxylase pyruvate, carboxylase propionyl-CoA, dan b-methylcrotonyl-CoA carboxylase.

Molekul ini mampu menggandakan enzim-enzim ini dengan cara residu lisin dan bertanggungjawab untuk pengangkutan karbon dioksida. Peranan biotin dalam organisma melampaui peranannya sebagai kumpulan prostetik: ia mengambil bahagian dalam embriogenesis, dalam sistem imun dan dalam ekspresi gen.

Putih telur mentah mempunyai protein yang dipanggil avidin, yang menekan penggunaan biasa biotin; oleh itu, penggunaan telur yang dimasak disyorkan kerana haba denatur avidin, dengan itu kehilangan fungsi.

Heme Group

Heme adalah sifat molekul porfirínica (heterocyclic saiz cincin besar) yang mempunyai dalam struktur atom besi mampu mengikat balik kepada oksigen atau memberi dan menerima elektron cara. Ia adalah kumpulan prostetik hemoglobin, protein yang bertanggungjawab untuk pengangkutan oksigen dan karbon dioksida.

Dalam glob berfungsi, atom besi mempunyai caj +2 dan berada dalam keadaan pengoksidaan feros, jadi ia boleh membentuk lima atau enam ikatan koordinasi. Warna merah darah adalah disebabkan oleh kehadiran kumpulan heme.

Kumpulan heme juga merupakan kumpulan prostetik enzim lain, seperti myoglobin, cytochromes, katalis dan peroksidase.

Flavin mononucleotide dan flavin adenine dinucleotide

Kedua-dua kumpulan prostetik hadir dalam flavoprotein dan berasal dari riboflavin atau vitamin B2. Kedua-dua molekul ini mempunyai tapak aktif yang mengalami reaksi berulang pengoksidaan dan pengurangan.

Flavoprotein mempunyai peranan biologi yang sangat pelbagai. Mereka boleh mengambil bahagian dalam tindak balas dehidrogenasi molekul seperti succinate, mengambil bahagian dalam pengangkutan hidrogen dalam rantai pengangkutan elektron atau bertindak balas dengan oksigen, menghasilkan H2O2.

Pyrroloquinoline quinone

Ia adalah kumpulan prostetik quinoprotein, kelas enzim dehidrogenase seperti glukosa dehidrogenase, yang mengambil bahagian dalam glikolisis dan laluan lain.

Pyridoxal fosfat

Pyridoxal fosfat adalah turunan vitamin B6. Dijumpai sebagai kumpulan prostetik enzim pemindahan amino.

Ia merupakan kumpulan prostetik daripada phosphorylase enzim glikogen dan melekat pada ini melalui ikatan kovalen antara kumpulan aldehid dan kumpulan ε-amino daripada sisa lysine di pusat enzim. Kumpulan ini membantu pecahan fosforikulat glikogen.

Kedua-dua flavin mononucleotide dan flucin adenine dinucleotide yang disebutkan di atas adalah sangat diperlukan untuk penukaran pyridoxine atau vitamin B6 dalam fosfat pyridoxal.

Methylcobalamin

Methylcobalamin adalah bentuk yang sama dengan vitamin B12. Strukturalnya mempunyai pusat kobalt oktahedral dan mengandungi ikatan logam-alkil. Antara fungsi metabolik utamanya ialah pemindahan kumpulan metil.

Pyrophosphate Thiamine

pirofosfat thiamine adalah kumpulan prostetik enzim yang terlibat dalam laluan metabolik utama, seperti dehidrogenase α-ketoglutarate, pyruvate dehydrogenase dan transketolase.

Begitu juga, ia mengambil bahagian dalam metabolisme karbohidrat, lipid dan asid amino rantai bercabang. Semua tindak balas enzimatik yang memerlukan pirofosfat tiamin melibatkan pemindahan unit aldehida yang diaktifkan.

Pyrophosphate tiamin disintesis secara intrasel oleh fosforilasi vitamin B1 atau tiamin. Molekul ini terdiri daripada cincin pyrimidine dan cincin thiazolium dengan struktur CH azide.

Kekurangan pirofosfat Thiamine mengakibatkan penyakit neurologi yang dikenali sebagai sindrom beriberi dan Wernicke-Korsakoff. Ini berlaku kerana glukosa adalah satu-satunya bahan bakar dalam otak dan, kerana kompleks dehidrogenase pyruvate memerlukan pirofosfat tiamin, sistem saraf tidak mempunyai tenaga.

Molybdopterin

Molybdopterin adalah derivatif pyranopterin; Mereka ditubuhkan oleh cincin pyran dan dua thiolates. Mereka adalah kumpulan prostetik atau cofactors yang terdapat dalam enzim yang mempunyai molibdenum atau tungsten.

Ia dijumpai sebagai kumpulan prostetik thiosulfate reductase, purine hydroxylase dan formid dehydrogenase.

Asid lipoik

Asid lipoic adalah kumpulan prostetik lipoamide dan kovalen terikat kepada bahagian protein oleh residu lisin.

Dalam bentuk yang dikurangkan, asid lipoik mempunyai sepasang kumpulan sulfhydryl, manakala dalam bentuk teroksidasi ia mempunyai disulfida kitaran.

Ia bertanggungjawab untuk pengurangan disulfida kitaran dalam asid lipoik. Di samping itu, ia adalah kumpulan prostetik transcetylase dan cofactor enzim berbeza yang terlibat dalam kitaran asid sitrik atau kitaran Krebs.

Ia adalah komponen kepentingan biologi yang hebat dalam dehidrogenase asid alpha-keto, di mana kumpulan sulfhydryl bertanggungjawab untuk mengangkut atom hidrogen dan kumpulan acyl.

Molekul ini adalah turunan dari asid lemak oktanoik dan terdiri daripada karboksil terminal dan cincin dadu.

Asid nukleik

Asam nukleik adalah kumpulan prostetik nukleoprotein yang terdapat dalam nukleus sel, seperti histones, telomerase dan protamin.

Rujukan

  1. Aracil, C. B., Rodriguez, M. P., Magraner, J. P., & Perez, R. S. (2011). Asas biokimia. Universiti Valencia.
  2. Battaner Arias, E. (2014). Komposisi enzimologi. Edisi Universiti Salamanca.
  3. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya balik.
  4. Devlin, T. M. (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinikal. Saya balik.
  5. Diaz, A. P., & Pena, A. (1988). Biokimia. Editorial Limusa.
  6. Macarulla, J. M., & Goñi, F. M. (1994). Biokimia manusia: kursus asas. Saya balik.
  7. Meléndez, R. R. (2000). Kepentingan metabolisme biotin. Jurnal penyelidikan klinikal, 52(2), 194-199.
  8. Müller-Esterl, W. (2008). Biokimia Asas perubatan dan sains hayat. Saya balik.
  9. Stanier, R. Y. (1996). Mikrobiologi. Saya balik.
  10. Teijón, J. M. (2006). Asas biokimia struktur. Editorial Tébar.
  11. Vilches-Flores, A., & Fernández-Mejía, C. (2005). Kesan biotin pada ekspresi dan metabolisme gen. Jurnal penyelidikan klinikal, 57(5), 716-724.