- Hlavné protetické skupiny a ich funkcie
- biotín
- Heme skupina
- Flavín mononukleotid a flavín adenín dinukleotid
- Pyrochinolín chinón
- Pyridoxal fosfát
- metylkobalamin
- Tiamín pyrofosfát
- Molybdopterin
- Kyselina lipoová
- Nukleové kyseliny
- Referencie
Náhradná látka je fragment proteínu, ktorý nemá aminokyselinovú charakter. V týchto prípadoch sa proteín nazýva "heteroproteín" alebo konjugovaný proteín, kde sa proteínová časť nazýva apoproteín. Naopak, molekuly tvorené iba aminokyselinami sa nazývajú holoproteíny.
Bielkoviny sa môžu klasifikovať podľa povahy protetickej skupiny: ak ide o uhľohydráty, lipidy alebo hemové skupiny, sú proteíny glykoproteíny, lipoproteíny a hemové proteíny. Okrem toho sa môžu protetické skupiny veľmi meniť: od kovov (Zn, Cu, Mg, Fe) po nukleové kyseliny, kyselinu fosforečnú a iné.
V niektorých prípadoch potrebujú proteíny ďalšie komponenty, aby mohli úspešne vykonávať svoje funkcie. Okrem protetických skupín existujú koenzýmy; Tieto sa viažu voľne, dočasne a slabo na proteín, zatiaľ čo protetické skupiny sú pevne ukotvené v proteínovej časti.
Hlavné protetické skupiny a ich funkcie
biotín
Biotín je hydrofilný vitamín komplexu B, ktorý sa podieľa na metabolizme rôznych biomolekúl vrátane glukoneogenézy, katabolizmu aminokyselín a syntézy lipidov.
Pôsobí ako protetická skupina pre rôzne enzýmy, ako je acetyl-CoA karboxyláza (vo formách nachádzajúcich sa v mitochondriách a v cytosóle), pyruvátkarboxyláza, propionyl-CoA karboxyláza a b-metylkrotonyl-CoA karboxyláza.
Táto molekula je schopná viazať sa na uvedené enzýmy prostredníctvom lyzínového zvyšku a je zodpovedná za transport oxidu uhličitého. Funkcia biotínu v organizmoch presahuje jeho úlohu protetickej skupiny: podieľa sa na embryogenéze, imunitnom systéme a génovej expresii.
Surové vaječné bielky má proteín nazývaný avidín, ktorý potláča bežné používanie biotínu; Z tohto dôvodu sa odporúča konzumovať uvarené vajce, pretože teplo vylučuje avidín, čím stráca svoju funkciu.
Heme skupina
Hemová skupina je porfyrínová molekula (veľký heterocyklický kruh), ktorá má vo svojej štruktúre atómy železa schopné reverzibilne sa viazať na kyslík alebo vzdať sa a prijať elektróny. Je to protetická skupina hemoglobínu, bielkoviny zodpovednej za transport kyslíka a oxidu uhličitého.
Vo funkčných globinoch má atóm železa náboj +2 a je v stave oxidácie železa, takže môže tvoriť päť alebo šesť koordinačných väzieb. Charakteristická červená farba krvi je spôsobená prítomnosťou hemovej skupiny.
Hemová skupina je tiež protetická skupina iných enzýmov, ako sú napríklad myoglobíny, cytochrómy, katalázy a peroxidázy.
Flavín mononukleotid a flavín adenín dinukleotid
Tieto dve protetické skupiny sú prítomné v flavoproteínov a sú odvodené od riboflavínu alebo vitamín B 2 . Obe molekuly majú aktívne miesto, ktoré podlieha reverzibilným oxidačným a redukčným reakciám.
Flavoproteíny majú veľmi rozmanité biologické úlohy. Môžu sa podieľať na dehydrogenačních reakcií molekúl, ako je napríklad sukcinát, podieľať sa na transporte vodíka v elektrónový dopravnej reťaz, alebo reagujú s kyslíkom, tvoriť H 2 O 2 .
Pyrochinolín chinón
Je to protetická skupina chinoproteínov, trieda dehydrogenázových enzýmov, ako je glukóza dehydrogenáza, ktorá sa podieľa na glykolýze a ďalších dráhach.
Pyridoxal fosfát
Pyridoxal fosfát je derivát vitamínu B 6 . Nachádza sa ako protetická skupina enzýmov aminotransferázy.
Je to protetická skupina enzýmu glykogénfosforyláza a je s ňou spojená kovalentnými väzbami medzi aldehydovou skupinou a e-aminoskupinou lyzínového zvyšku v centrálnej oblasti enzýmu. Táto skupina pomáha pri fosforolytickom rozklade glykogénu.
Ako flavínmononukleotidu a Flavin adenín dinukleotid je uvedené vyššie, sú nevyhnutné pre premenu pyridoxínu alebo vitamínu B 6, na pyridoxal fosfátu.
metylkobalamin
Methylkobalamin je rovnocenná forma vitamínu B 12 . Štruktúrne má osemuholné centrum kobaltu a obsahuje kov-alkylové väzby. Medzi jeho hlavné metabolické funkcie patrí prenos metylových skupín.
Tiamín pyrofosfát
Tiamínpyrofosfát je protetická skupina enzýmov zapojených do hlavných metabolických ciest, ako je a-ketoglutarátdehydrogenáza, pyruvátdehydrogenáza a transketoláza.
Rovnakým spôsobom sa podieľa na metabolizme uhľohydrátov, lipidov a aminokyselín s rozvetveným reťazcom. Všetky enzymatické reakcie, ktoré vyžadujú tiamínpyrofosfát, zahŕňajú prenos aktivovanej aldehydovej jednotky.
Tiamínpyrofosfátu sa syntetizuje intracelulárne fosforyláciou vitamínu B 1 alebo tiamín. Molekula pozostáva z pyrimidínového kruhu a tiazoliového kruhu s CH azidovou štruktúrou.
Nedostatok tiamín pyrofosfátu vedie k neurologickým ochoreniam známym ako beriberi a Wernickeho - Korsakoffov syndróm. K tomu dochádza, pretože jediným palivom v mozgu je glukóza a keďže komplex pyruvátdehydrogenázy vyžaduje tiamínpyrofosfát, nervový systém nemá energiu.
Molybdopterin
Molybdopteríny sú deriváty pyranopterínu; Sú tvorené pyranovým kruhom a dvoma tiolátmi. Sú to protetické skupiny alebo kofaktory nachádzajúce sa v enzýmoch, ktoré majú molybdén alebo volfrám.
Nachádza sa ako protetická skupina tiosulfát reduktázy, purínhydroxylázy a formiátdehydrogenázy.
Kyselina lipoová
Kyselina lipoová je protetická skupina lipoamidu a je kovalentne naviazaná na proteínový zvyšok lyzínovým zvyškom.
Kyselina lipoová má v redukovanej forme pár sulfhydrylových skupín, zatiaľ čo v oxidovanej forme má cyklický disulfid.
Je zodpovedný za redukciu cyklického disulfidu v kyseline lipoovej. Ďalej je to protetická skupina transcetylázy a kofaktor rôznych enzýmov zapojených do cyklu kyseliny citrónovej alebo Krebsovho cyklu.
Je to zložka s veľkým biologickým významom v dehydrogenázach alkalických kyselín, kde sulfhydrylové skupiny sú zodpovedné za transport atómov vodíka a acylových skupín.
Molekula je derivátom oktánovej mastnej kyseliny a skladá sa z terminálneho karboxylového a ditionálneho kruhu.
Nukleové kyseliny
Nukleové kyseliny sú protetické skupiny nukleoproteínov nachádzajúcich sa v jadrách bunky, ako sú históny, telomeráza a protamín.
Referencie
- Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP, a Pérez, RS (2011). Základy biochémie. Univerzita vo Valencii.
- Battaner Arias, E. (2014). Súhrn enzymatológie. Edície univerzity Salamanca.
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biochémie. Obrátil som sa.
- Devlin, TM (2004). Biochémia: učebnica s klinickými aplikáciami. Obrátil som sa.
- Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Biochémie. Redakčná Limusa.
- Macarulla, JM, a Goñi, FM (1994). Ľudská biochémia: základný kurz. Obrátil som sa.
- Meléndez, RR (2000). Význam metabolizmu biotínu. Journal of Clinical Research, 52 (2), 194-1999.
- Müller - Esterl, W. (2008). Biochémie. Základy medicíny a biologických vied. Obrátil som sa.
- Stanier, RY (1996). Mikrobiológie. Obrátil som sa.
- Teijón, JM (2006). Základy štruktúrnej biochémie. Editorial Tébar.
- Vilches - Flores, A. a Fernández - Mejía, C. (2005). Vplyv biotínu na génovú expresiu a metabolizmus. Journal of Clinical Research, 57 (5), 716 - 724.