- Glavne protetske skupine i njihove funkcije
- biotin
- Heme grupa
- Flavin mononukleotid i flavin adenin dinukleotid
- Pirolokinolin kinon
- Piridoksalni fosfat
- methylcobalamin
- Tiamin pirofosfat
- Molybdopterin
- Lipoična kiselina
- Nukleinske kiseline
- Reference
Protetička skupina je fragment proteina koji nema aminokiselinsku prirode. U tim se slučajevima protein naziva "heteroprotein" ili konjugirani protein, gdje se proteinski dio naziva apoprotein. Suprotno tome, molekule sastavljene samo od aminokiselina nazivaju se holoproteini.
Proteini se mogu razvrstati prema prirodi protetske skupine: kada je skupina ugljikohidrat, lipidna ili hem grupa, proteini su glikoproteini, lipoproteini i hemeproteini. Pored toga, protetske skupine mogu biti vrlo različite: od metala (Zn, Cu, Mg, Fe) do nukleinskih kiselina, fosforne kiseline, između ostalog.
U nekim slučajevima, proteinima su potrebne dodatne komponente da bi uspješno obavljali svoje funkcije. Pored protetskih skupina postoje i koenzimi; Potonji se vežu lagano, privremeno i slabo na protein, dok su protetske skupine čvrsto usidrene na proteinski dio.
Glavne protetske skupine i njihove funkcije
biotin
Biotin je hidrofilni vitamin B kompleksa koji sudjeluje u metabolizmu različitih biomolekula, uključujući glukoneogenezu, katabolizam aminokiselina i sintezu lipida
Djeluje kao protetska skupina za različite enzime, poput acetil-CoA karboksilaze (u oblicima koji se nalaze u mitohondrijama i citosolu), piruvat karboksilazi, propionil-CoA karboksilazi i b-metilkrotonil-CoA karboksilazi.
Ova se molekula može povezati s navedenim enzimima preko ostatka lizina i odgovorna je za transport ugljičnog dioksida. Funkcija biotina u organizmima nadilazi njegovu ulogu protetske skupine: sudjeluje u embriogenezi, u imunološkom sustavu i u ekspresiji gena.
Sirova bjelanjka ima protein koji se zove avidin, a koji suzbija normalnu upotrebu biotina; Stoga se preporučuje konzumacija kuhanog jajeta jer toplina denaturira avidin, čime gubi funkciju.
Heme grupa
Hem grupa je molekula porfirinske naravi (veliki heterociklički prsten) koji u svojoj strukturi ima atome željeza koji se mogu reverzibilno vezivati na kisik ili se oslobađati i uzimati elektrone. To je protetska skupina hemoglobina, proteina odgovornog za transport kisika i ugljičnog dioksida.
U funkcionalnim globinima atom željeza ima +2 naboj i nalazi se u stanju oksidacije željeza, tako da može formirati pet ili šest koordinacijskih veza. Karakteristična crvena boja krvi nastaje zbog prisutnosti heme grupe.
Hem grupa je i protetska skupina drugih enzima, poput mioglobina, citohroma, katalaza i peroksidaza.
Flavin mononukleotid i flavin adenin dinukleotid
Ove dvije protetske skupine prisutne u flavoproteins i izvedeni iz riboflavin ili vitamina B 2. Obje molekule imaju aktivno mjesto koje je podvrgnuto reverzibilnim oksidacijskim i redukcijskim reakcijama.
Flavoproteini imaju vrlo raznoliku biološku ulogu. Mogu sudjelovati u reakcijama dehidrogenacije molekula kao što sukcinat, sudjeluju u transportu vodika u elektron transportnom lancu ili reagiraju s kisikom stvarajući H 2 O 2.
Pirolokinolin kinon
Protetska skupina kinoproteina, klasa enzima dehidrogenaze, poput glukoze dehidrogenaze, sudjeluje u glikolizi i drugim putovima.
Piridoksalni fosfat
Piridoksalni fosfat je derivat vitamina B 6. Nalazi se kao protetska skupina enzima amino transferaze.
To je protetska skupina enzima glikogen fosforilaza i povezana je s njom pomoću kovalentnih veza između aldehidne skupine i ε-amino skupine lizinskog ostatka u središnjem dijelu enzima. Ova skupina pomaže u fosforolitičkom razgradnji glikogena.
Oba Flavin Mononukleotid i flavin adenin dinukleotid je gore navedeno su neophodni za konverziju piridoksin ili vitamina B 6 u piridoksal fosfat.
methylcobalamin
Metilkobalamin je ekvivalentni oblik vitamina B 12. Strukturno ima oktaedralni kobaltni centar i sadrži metal-alkilne veze. Među glavnim metaboličkim funkcijama je prijenos metilnih skupina.
Tiamin pirofosfat
Tiamin pirofosfat je protetska skupina enzima koji sudjeluju u glavnim metaboličkim putevima, poput α-ketoglutarat dehidrogenaze, piruvat dehidrogenaze i transketolaze.
Na isti način sudjeluje u metabolizmu ugljikohidrata, lipida i aminokiselina razgranatog lanca. Sve enzimske reakcije kojima je potreban tiamin pirofosfat uključuju prijenos aktivirane jedinice aldehida.
Tiamin pirofosfat sintetizira se unutarćelijski fosforilacijom vitamina B 1 ili tiamina. Molekula se sastoji od prstena pirimidina i tiazolijevog prstena sa CH azidnom strukturom.
Manjak tiamin pirofosfata rezultira neurološkim bolestima poznatim kao beriberi i Wernicke-Korsakoff sindrom. To se događa jer je jedino gorivo u mozgu glukoza, a budući da kompleks piruvat dehidrogenaze zahtijeva tiamin pirofosfat, živčani sustav nema energije.
Molybdopterin
Molibdopterini su derivati piranopterina; Sačinjeni su od piranskog prstena i dva tiolata. Oni su protetske skupine ili kofaktori koji se nalaze u enzimima koji imaju molibden ili volfram.
Nalazi se kao protetska skupina tiosulfat reduktaze, purinske hidroksilaze i formata dehidrogenaze.
Lipoična kiselina
Lipoinska kiselina je protetska skupina lipoamida i kovalentno je vezana za proteinski dio lizinskim ostatkom.
U reduciranom obliku lipoinska kiselina ima par sulfhidrilnih skupina, dok u oksidiranom obliku ima ciklički disulfid.
Odgovorna je za smanjenje cikličkog disulfida u lipoičnoj kiselini. Nadalje, to je protetska skupina transcetilaze i kofaktor različitih enzima koji su uključeni u ciklus limunske kiseline ili Krebsov ciklus.
To je komponenta velikog biološkog značaja u dehidrogenazama alkato kiselina, gdje su sulfhidrilne skupine odgovorne za transport vodikovih atoma i acilnih skupina.
Molekula je derivat oktanske masne kiseline, a sastoji se od terminalnog karboksila i ditionalnog prstena.
Nukleinske kiseline
Nukleinske kiseline su protetske skupine nukleoproteina koje se nalaze u staničnoj jezgri, poput histona, telomeraze i protamina.
Reference
- Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP, i Pérez, RS (2011). Osnove biokemije. Sveučilište u Valenciji.
- Battaner Arias, E. (2014). Zbirka enzimologije. Izdanja sveučilišta Salamanca.
- Berg, JM, Stryer, L., i Tymoczko, JL (2007). Biokemija. Preokrenuo sam se.
- Devlin, TM (2004). Biokemija: udžbenik s kliničkom primjenom. Preokrenuo sam se.
- Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Biokemija. Uredništvo Limusa.
- Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Ljudska biokemija: osnovni tečaj. Preokrenuo sam se.
- Meléndez, RR (2000). Važnost metabolizma biotina. Časopis za klinička istraživanja, 52 (2), 194–199.
- Müller - Esterl, W. (2008). Biokemija. Osnove medicine i životnih znanosti. Preokrenuo sam se.
- Stanier, RY (1996). Mikrobiologija. Preokrenuo sam se.
- Teijón, JM (2006). Osnove strukturne biokemije. Uredništvo Tébar.
- Vilches - Flores, A., i Fernández - Mejía, C. (2005). Učinak biotina na ekspresiju gena i metabolizam. Časopis za klinička istraživanja, 57 (5), 716–724.