Коферменты, простетические группы, ионы металлов


 

В настоящее время получены неопровержимые экспериментальные доказательства белковой природы ферментов. Единственным исключением из этого положения является обнаружение у молекулы ряда предшественников РНК ферментативной активности, получившей название рибозима и катализирующей самосплайсинг, то есть отщепление интронных нетранслируемых последовательностей от предшественника РНК.

Ферменты, как и все белки, обладают рядом свойств, характерных для высокомолекулярных соединений: амфотерностью, электрофоретической подвижностью и неспособностью к диализу через полупроницаемые мембраны. Подобно белкам, ферменты имеют большую молекулярную массу: от десятков тысяч до нескольких миллионов Да. Им присущи все особенности структурной организации белковых молекул (первичный, вторичный, третичный и четвертичный уровни организации).

В природе существуют как простые, так и сложные ферменты. Большинство природных ферментов относится к классу сложных белков, содержащих помимо полипептидных цепей какой-либо небелковый компонент (кофактор), присутствие которого является абсолютно необходимым для каталитической активности. Кофакторы могут иметь различную химическую природу и различаться по прочности связи с полипептидной цепью (рис. 1.4.1).

 
 

Рис. 1.4.1. Структура ферментов

Если константа диссоциации сложного фермента настолько мала, что в растворе все полипептидные цепи оказываются связанными со своими кофакторами и не разделяются при выделении и очистке, то такой фермент получает название холофермента(холоэнзима), а кофактор – название простетической группы, рассматривающейся как интегральная часть молекулы фермента (например, FAD, FMN, биотин, липоевая кислота). Полипептидную часть фермента принято называть апоферментом. Если же дополнительная группа легко отделяется от апофермента при диализе, в этом случае она называется коферментом (например, NAD+, NADP+). Кроме этого, роль кофактора могут выполнять металлы: Mg2+, Мn2+, Са2+ и др.

Химическая природа кофакторов, их функции в ферментативных реакциях очень разнообразны. Согласно одной из классификаций все коферменты и простетические группы делят на 2 группы:

1. производные витаминов (табл. 1.4.1);

2. невитаминные кофакторы.

 

Таблица 1.4.1.

Важнейшие коферменты и простетические группы ферментов

 

Наименование Участвующий витамин Группы, подлежащие переносу
Никатинамидадениндинуклеотид (NAD, NADР) Никотинамид, витамин РР Атомы водорода (электроны)
Флавинмононуклеотид, рибофлавинфосфат (FMN, FAD) Рибофлавин, витамин В2 Атомы водорода (электроны)
Коэнзим А (СоА) Пантотеновая кислота Ацильные, ацетильные и др. группы
Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФ) Фолиевая кислота Метильные, метиленовые, формильные группы или фориминогруппы (одноуглеродные остатки)
Биоцитин Биотин, витамин Н Двуокись углерода (активная форма СО2)
Тиаминдифосфат (TDP) Тиамин, витамин В1 Альдегиды и кетоны
Пиридоксаль-5-фосфат (P5P) Пиридоксин, витамин В6 Аминогруппы, карбоксильные группы
Дезоксиаденозил- и (метил)-кобаломин (В12 - коферменты)   Цианкоаломин, витамин В12 Атомы водорода, протоны и электроны

 

К невитаминным кофакторам относят следующие соединения: НS-глутатион, АТР, липоевую кислоту, производные нуклеозидов (уридинфосфат, цитидинфосфат, фосфоаденозинфосфосульфат), порфиринсодержащие вещества и др. К ним же могут быть отнесены тРНК, которые в составе ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз принимают активное участие в транспортировке аминокислот в рибосому, где осуществляется синтез белка.

Следует отметить одну отличительную особенность двухкомпонентных) ферментов: ни кофактор отдельно (включая большинство коферментов), ни сам по себе апофермент каталитической активностью не наделены, и только их объединение, протекающее не хаотично, а в соответствии с программой их структурной организации, обеспечивает быстрый ход химической реакции.

 



Дата добавления: 2020-10-01; просмотров: 421;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.