Główne grupy grup protetycznych i ich funkcje



A grupa protetyczna jest to fragment białka, który nie ma charakteru aminokwasowego. W takich przypadkach białko nazywane jest „heteroproteiną” lub skoniugowanym białkiem, w którym część białka nazywana jest apoproteiną. I odwrotnie, cząsteczki zintegrowane tylko przez aminokwasy nazywane są holoproteinami.

Białka mogą być klasyfikowane zgodnie z naturą grupy protetycznego: gdy grupa jest węglowodanem, lipidem albo a białka hem są glikoproteiny, lipoproteiny i białka hem, odpowiednio. Ponadto, grupy prostetyczne może zmieniać się: z metalami (Zn, Cu, Mg, Fe) do kwasów nukleinowych, kwas fosforowy, itp.

W niektórych przypadkach białka potrzebują dodatkowych komponentów do skutecznego wykonywania swoich funkcji. Oprócz grup protetycznych są koenzymy; te ostatnie wiążą się luźno, czasowo i słabo z białkiem, podczas gdy grupy protetyczne są mocno zakotwiczone w części białkowej.

Indeks

  • 1 Główne grupy protetyczne i ich funkcje
    • 1.1 Biotyna
    • 1.2 Grupa Heme
    • 1.3 Mononukleotyd flawinowy i dinukleotyd flawinowo-adeninowy
    • 1.4 Chinon pirolochinolinowy
    • 1,5 Fosforan pirydoksalu
    • 1.6 Metylokobalamina
    • 1.7 Pirofosforan tiaminy
    • 1.8 Molybdopteryna
    • 1,9 Kwas liponowy
    • 1.10 Kwasy nukleinowe
  • 2 referencje

Główne grupy protetyczne i ich funkcje

Biotyna

Biotyna jest hydrofilnym kompleksem witaminy B, który uczestniczy w metabolizmie różnych biocząsteczek, w tym glukoneogenezy, katabolizmu aminokwasów i syntezy lipidów

Działa jak grupa prostetyczną wielu enzymów, takich jak karboksylazy acetylo-CoA (formy znajdują się w mitochondriach i cytozolu) karboksylazy pirogronianowej, propionylo-CoA karboksylazy i B-methylcrotonyl-CoA karboksylazy.

Ta cząsteczka jest zdolna do sprzęgania się z tymi enzymami za pomocą reszty lizyny i jest odpowiedzialna za transport dwutlenku węgla. Rola biotyny w organizmach wykracza poza jej rolę jako grupy protetycznej: bierze udział w embriogenezie, w układzie odpornościowym i ekspresji genów.

Surowe jaja zawiera białko zwane awidyna, która hamuje normalną stosowanie biotyny; Dlatego pobór gotuje jajko zalecane, ponieważ ciepło denaturacji z awidyną, a zatem utratę funkcji.

Grupa Heme

Grupa hemowa to cząsteczka o charakterze porfirynowym (pierścień o dużym rozmiarze heterocyklicznym), która ma w swojej strukturze atomy żelaza zdolne do odwracalnego wiązania się z tlenem lub ulegania i pobierania elektronów. Jest to grupa protetyczna hemoglobiny, białka odpowiedzialnego za transport tlenu i dwutlenku węgla.

W funkcjonalnych globinach atom żelaza ma ładunek +2 i znajduje się w stanie utlenienia żelaznego, więc może tworzyć pięć lub sześć wiązań koordynacyjnych. Charakterystyczny czerwony kolor krwi jest spowodowany obecnością grupy hemowej.

Grupa hemowa jest także grupą prostetyczną innych enzymów, takich jak mioglobiny, cytochromy, katalazy i peroksydazy.

Mononukleotyd flawinowy i dinukleotyd flawinowo-adeninowy

Te dwie grupy protetyczne są obecne w flawoproteinach i pochodzą z ryboflawiny lub witaminy B2. Obie cząsteczki mają miejsce aktywne, które podlega odwracalnym reakcjom utleniania i redukcji.

Flawoproteiny mają bardzo zróżnicowane role biologiczne. Mogą uczestniczyć w reakcjach odwodornienia cząsteczek, takich jak bursztynian, uczestniczyć w transporcie wodoru w łańcuchu transportu elektronów lub reagować z tlenem, wytwarzając H2O2.

Chinon pirolochinolinowy

Jest to grupa protetyczna chinoprotein, klasy enzymów dehydrogenazowych, takich jak dehydrogenaza glukozowa, która uczestniczy w glikolizie i innych szlakach.

Fosforan pirydoksalu

Fosforan pirydoksalu jest pochodną witaminy B6. Znaleziono jako grupę prostetyczną enzymów aminotransferazowych.

Jest to grupa protetyczna fosforylazy glikogenu i jest z nią związana za pomocą wiązań kowalencyjnych między grupą aldehydową a grupą ε-aminową reszty lizyny w centralnym regionie enzymu. Ta grupa pomaga w rozkładzie fosfolitycznym glikogenu.

Zarówno mononukleotydowa flawina, jak i wspomniany wyżej dinukleotyd flawinowo-adeninowy są niezbędne do konwersji pirydoksyny lub witaminy B6 w fosforanie pirydoksalu.

Metylokobalamina

Metylokobalamina jest formą równoważną witaminy B12. Strukturalnie ma oktaedryczny środek kobaltu i zawiera wiązania metal-alkil. Do jego głównych funkcji metabolicznych należy transfer grup metylowych.

Pirofosforan tiaminy

Pirofosforan tiaminy jest prostetyczną grupą enzymów uczestniczących w głównych szlakach metabolicznych, takich jak dehydrogenaza α-ketoglutaranu, dehydrogenaza pirogronianowa i transketolaza.

Podobnie uczestniczy w metabolizmie węglowodanów, lipidów i aminokwasów rozgałęzionych. Wszystkie reakcje enzymatyczne wymagające pirofosforanu tiaminy obejmują przeniesienie jednostki aktywowanego aldehydu.

Pirofosforan tiaminy jest syntetyzowany wewnątrzkomórkowo przez fosforylację witaminy B1 lub tiamina. Cząsteczka składa się z pierścienia pirymidynowego i pierścienia tiazoliowego ze strukturą CH azydku.

Niedobór pirofosforanu tiaminy powoduje choroby neurologiczne znane jako zespół beri-beri i Wernicke-Korsakoffa. Dzieje się tak, ponieważ glukoza jest jedynym paliwem w mózgu, a ponieważ kompleks dehydrogenazy pirogronianowej wymaga pirofosforanu tiaminy, układ nerwowy nie ma energii.

Molybdopteryna

Molibdopteryny są pochodnymi piranopteryny; Składają się z pierścienia piranu i dwóch tiolanów. Są to grupy protetyczne lub kofaktory występujące w enzymach zawierających molibden lub wolfram.

Znajduje się jako grupa prostetyczna reduktazy tiosiarczanowej, hydroksylazy purynowej i dehydrogenazy mrówczanowej.

Kwas liponowy

Kwas liponowy jest grupą prostetyczną lipoamidu i jest kowalencyjnie związany z częścią białkową przez resztę lizyny.

W postaci zredukowanej kwas liponowy posiada parę grup sulfhydrylowych, podczas gdy w postaci utlenionej ma cykliczny dwusiarczek.

Odpowiada za redukcję cyklicznego disiarczku w kwasie liponowym. Ponadto jest to grupa protetyczna transketylazy i kofaktora różnych enzymów biorących udział w cyklu kwasu cytrynowego lub cyklu Krebsa.

Jest to składnik o dużym znaczeniu biologicznym w dehydrogenazach alfa-ketokwasów, gdzie grupy sulfhydrylowe są odpowiedzialne za transport atomów wodoru i grup acylowych.

Cząsteczka jest pochodną oktanowego kwasu tłuszczowego i składa się z końcowego karboksylu i dionowego pierścienia.

Kwasy nukleinowe

Kwasy nukleinowe są prostetycznymi grupami nukleoprotein występujących w jądrach komórkowych, takich jak histony, telomeraza i protamina.

Referencje

  1. Aracil, C. B., Rodriguez, M. P., Magraner, J. P., i Perez, R. S. (2011). Podstawy biochemii. Uniwersytet w Walencji.
  2. Battaner Arias, E. (2014). Kompendium enzymatyczne. Wydania Uniwersytetu w Salamance.
  3. Berg, J. M., Stryer, L. i Tymoczko, J. L. (2007). Biochemia. Odwróciłem się.
  4. Devlin, T. M. (2004). Biochemia: podręcznik z zastosowaniami klinicznymi. Odwróciłem się.
  5. Diaz, A. P., i Pena, A. (1988). Biochemia. Artykuł wstępny Limusa.
  6. Macarulla, J. M. i Goñi, F. M. (1994). Biochemia człowieka: kurs podstawowy. Odwróciłem się.
  7. Meléndez, R. R. (2000). Znaczenie metabolizmu biotyny. Czasopismo kliniczne, 52(2), 194-199.
  8. Müller-Esterl, W. (2008). Biochemia Podstawy medycyny i nauk przyrodniczych. Odwróciłem się.
  9. Stanier, R. Y. (1996). Mikrobiologia. Odwróciłem się.
  10. Teijón, J. M. (2006). Podstawy biochemii strukturalnej. Redakcja Tébar.
  11. Vilches-Flores, A., i Fernández-Mejía, C. (2005). Wpływ biotyny na ekspresję genów i metabolizm. Czasopismo kliniczne, 57(5), 716-724.