Atšķirība starp metaloenzīmiem un metālu aktivētajiem fermentiem

galvenā atšķirība starp metaloenzīmiem un metāliem aktivētajiem fermentiem ir tas, ka metaloenzīmiem kā cofaktors ir stingri saistīts metāla jons, turpretim metālu aktivētajos fermentos esošie metāla joni nav stingri saistīti.

Dažu enzīmu aktivitāte ir atkarīga no metāla joniem, jo ​​šie metāla joni darbojas kā kofaktori. Šie fermenti ir divās lielās kategorijās kā metaloenzīmi un ar metālu aktivēti fermenti. Tādēļ šie fermenti atšķiras viens no otra pēc cieši saistītu metāla jonu esamības vai neesamības. Apspriedīsim sīkāku informāciju par šiem fermentiem.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir metaloenzīmi
3. Kas ir metāla aktivētie fermenti
4. Blakus salīdzinājums - metaloenzīmi un metālu aktivētie fermenti tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir metaloenzīmi?

Metaloenzīmi ir fermenti, kas satur cieši saistītu metāla jonu. Šis metāla jons veido koordinētas kovalentās saites ar fermenta aminoskābēm vai ar protezēšanas grupu. Turklāt tas darbojas kā koenzīms un piešķir fermenta aktivitāti. Apsverot metāla jonu atrašanās vietu fermentā, tas parasti notiek noteiktā reģionā uz fermenta virsmas. Tāpēc jons netraucē substrāta saistīšanos ar aktīvo vietu. Dažreiz enzīmu darbībai ir nepieciešami vairāk nekā viens metāla jons. Retos gadījumos viņiem nepieciešami arī divi dažādi metāla joni. Visbiežāk sastopamie metāli ir Fe, Zn, Cu un Mn. Metaloenzīmi, kas satur metālu centrus, kas nav dzelzs (ne-heme centri), ir plaši izplatīti dabā.

01. attēls. Fermenta darbība

Metaloenzīmu piemēri:

• Amilāze, termolizīns ir saistīti ar Ca²⁺ joni
• Dioldehidrāze, glicerīna dehidrātāze ir saistīta ar Co²⁺
• Citohroma c oksidāze, dopamīna-b-hidroksilāze satur Cu²⁺
• Katalāze, nitrogāze, peroksidāze, sukcinātu dehidrogenāze satur Fe²⁺
• Argināze, histidīna-amonjaka lāze, piruvāta karboksilāze satur Mn²⁺

Kas ir metālu aktivēti enzīmi?

Metālu aktivēti enzīmi ir fermenti, kuriem ir paaugstināta aktivitāte metāla jonu klātbūtnes dēļ. Lielākoties šie metāla joni ir vai nu monovalenti, vai divvērtīgi. Tomēr šie joni nav cieši saistīti ar enzīmu kā metaloenzīmos. Metāls var aktivizēt substrātu, tādējādi tieši iesaistoties fermenta darbībā. Šie fermenti prasa metāla jonus, kas pārsniedz. Piem.: Apmēram 2-10 reizes augstāka par fermenta koncentrāciju. Tas ir tāpēc, ka tie nevar pastāvīgi savienoties ar metāla jonu. Tomēr šie fermenti zaudē savu aktivitāti attīrīšanas laikā.

Metaktivēto enzīmu piemēri:

• Piruvāta kināzei nepieciešams K⁺
• Fosfotransferāzēm nepieciešams Mg²⁺ vai Mn²⁺

Kāda ir atšķirība starp metaloenzīmiem un metālu aktivētajiem fermentiem?

Metaloenzīmi ir fermenti, kas satur cieši saistītu metāla jonu. Kā unikāls raksturlielums tiem ir stingri saistīts metāla jons kā kofaktors. Turklāt šiem fermentiem to darbībai ir nepieciešams vai nu viens, vai divi metāla joni, kas piesaistīti noteiktam enzīma virsmas reģionam. Metāla aktivēti enzīmi ir fermenti, kuriem ir paaugstināta aktivitāte, pateicoties klātbūtnei cieši saistītiem metāla joniem. Tā ir galvenā atšķirība starp metaloenzīmiem un metāliem aktivētajiem fermentiem. Tas ir, atšķirībā no metaloenzīmiem, ar metālu aktivizētiem fermentiem kā cofaktoram nav stingri piesaistīta metāla jonu. Turklāt šiem fermentiem ir nepieciešama augsta metāla jonu koncentrācija ap tiem.

Kopsavilkums - metaloenzīmi un metālu aktivētie fermenti

Ferments, kura aktivitāte ir atkarīga no metāla jonu klātbūtnes, ir divu veidu; tie ir metaloenzīmi un metālu aktivēti fermenti. Atšķirība starp metaloenzīmiem un metālu aktivētajiem fermentiem ir tāda, ka metaloenzīmiem kā cofaktors ir stingri piesaistīts metāla jons, turpretim metālu aktivētajos fermentos esošie metāla joni nav stingri saistīti.

Atsauce:

1. “Metālproteīns”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 23. jūlijs. Pieejams šeit  
2. “Metalloenzīms.” Ēģiptes žurnāls par cilvēku medicīnisko ģenētiku, Elsevier. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1.'Enzīma darbība'Bijs Muessigs - Savs darbs, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia