Hlavné skupiny protetických skupín a ich funkcie



protetickú skupinu je to fragment proteínu, ktorý nemá aminokyselinový charakter. V týchto prípadoch sa proteín nazýva "heteroproteín" alebo konjugovaný proteín, kde sa proteínová časť nazýva apoproteín. Naopak, molekuly integrované iba aminokyselinami sa nazývajú holoproteíny.

Proteíny môžu byť klasifikované podľa povahy protetickej skupiny: keď skupina je sacharid, lipid alebo skupina hemu, proteíny sú glykoproteíny, lipoproteíny a hemoproteíny, v danom poradí. Okrem toho môžu byť protetické skupiny veľmi rozmanité: od kovov (Zn, Cu, Mg, Fe) až po nukleové kyseliny, kyselinu fosforečnú, medzi inými..

V niektorých prípadoch proteíny potrebujú ďalšie komponenty na úspešné vykonávanie svojich funkcií. Okrem protetických skupín sú prítomné koenzýmy; tieto sa voľne viažu, dočasne a slabo na proteín, zatiaľ čo protetické skupiny sú pevne ukotvené na proteínovej časti..

index

  • 1 Hlavné protetické skupiny a ich funkcie
    • 1.1 Biotín
    • 1.2 Skupina Heme
    • 1.3 Flavín mononukleotid a flavín adenín dinukleotid
    • 1.4 Pyrolchinolín chinón
    • 1.5 Pyridoxal fosfát
    • 1.6 Metylcobalamin
    • 1,7 tiamínpyrofosfát
    • 1,8 molybdopterín
    • 1.9 Kyselina lipoová
    • 1.10 Nukleové kyseliny
  • 2 Referencie

Hlavné protetické skupiny a ich funkcie

biotín

Biotín je hydrofilný komplex vitamínu B, ktorý sa podieľa na metabolizme rôznych biomolekúl, vrátane glukoneogenézy, katabolizmu aminokyselín a syntézy lipidov.

Pôsobí ako protetická skupina rôznych enzýmov, ako je napríklad acetyl-CoA karboxyláza (formy nachádzajúce sa v mitochondriách a cytozole), pyruvátkarboxyláza, propionyl-CoA karboxyláza a b-metylkrotonyl-CoA karboxyláza.

Táto molekula je schopná viazať sa na tieto enzýmy pomocou lyzínového zvyšku a je zodpovedná za transport oxidu uhličitého. Úloha biotínu v organizmoch ide nad rámec jeho úlohy ako protetickej skupiny: podieľa sa na embryogenéze, imunitnom systéme a expresii génov..

Surový vaječný bielok má proteín nazývaný avidín, ktorý potláča normálne používanie biotínu; preto sa odporúča konzumácia varených vajec, pretože teplo denaturuje avidín, čím stráca svoju funkciu.

Heme Group

Hemová skupina je molekula porfyrínovej povahy (kruh s veľkou heterocyklickou veľkosťou), ktorý má vo svojej štruktúre atómy železa schopné reverzibilne sa viazať na kyslík alebo na získavanie a prijímanie elektrónov. Je to protetická skupina hemoglobínu, proteín zodpovedný za transport kyslíka a oxidu uhličitého.

Vo funkčných globínoch má atóm železa náboj +2 a je v železnatom oxidačnom stave, takže môže tvoriť päť alebo šesť koordinačných väzieb. Charakteristická červená farba krvi je spôsobená prítomnosťou hemovej skupiny.

Hemová skupina je tiež protetickou skupinou iných enzýmov, ako sú myoglobíny, cytochrómy, katalázy a peroxidázy..

Flavín mononukleotid a flavín adenín dinukleotid

Tieto dve protetické skupiny sú prítomné vo flavoproteínoch a sú odvodené z riboflavínu alebo vitamínu B2. Obe molekuly majú aktívne miesto, ktoré podlieha reverzibilným reakciám oxidácie a redukcie.

Flavoproteíny majú veľmi rozdielne biologické úlohy. Môžu sa podieľať na dehydrogenačných reakciách molekúl, ako je sukcinát, podieľať sa na preprave vodíka v reťazci transportu elektrónov alebo reagovať s kyslíkom, pričom vzniká H2O2.

Pyrrochinolín chinón

Je to protetická skupina chinoproteínov, čo je trieda dehydrogenázových enzýmov, ako je glukóza dehydrogenáza, ktorá sa zúčastňuje na glykolýze a iných dráhach.

Pyridoxal fosfát

Pyridoxal fosfát je derivátom vitamínu B6. Nájdené ako protetická skupina enzýmov aminotransferázy.

Je to protetická skupina enzýmu glykogénfosforylázy a je k nej viazaná kovalentnými väzbami medzi aldehydovou skupinou a e-aminoskupinou lyzínového zvyšku v centrálnej oblasti enzýmu. Táto skupina pomáha fosforolytickému odbúravaniu glykogénu.

Mononukleotidový flavín a flavínadenín-dinukleotid uvedený vyššie sú nevyhnutné na konverziu pyridoxínu alebo vitamínu B6 v pyridoxal fosfáte.

methylcobalamin

Metylcobalamin je forma ekvivalentná vitamínu B12. Štruktúrne má oktaedrické centrum kobaltu a obsahuje kovovo-alkylové väzby. Medzi jeho hlavné metabolické funkcie patrí prenos metylových skupín.

Tiamín pyrofosfát

Tiamínpyrofosfát je protetická skupina enzýmov podieľajúcich sa na hlavných metabolických dráhach, ako napríklad α-ketoglutarát dehydrogenáza, pyruvát dehydrogenáza a transketoláza.

Podobne sa podieľa na metabolizme sacharidov, lipidov a aminokyselín s rozvetveným reťazcom. Všetky enzymatické reakcie vyžadujúce tiamínpyrofosfát zahŕňajú prenos aktivovanej aldehydovej jednotky.

Tiamínpyrofosfát sa syntetizuje intracelulárne fosforyláciou vitamínu B1 alebo tiamín. Molekula sa skladá z pyrimidínového kruhu a tiazoliového kruhu s azidovou CH štruktúrou.

Nedostatok tiamín pyrofosfátu vedie k neurologickým ochoreniam známym ako beriberi a Wernicke-Korsakoffov syndróm. Toto sa deje preto, že glukóza je jediným palivom v mozgu a pretože pyruvát dehydrogenázový komplex potrebuje tiamínpyrofosfát, nervový systém nemá energiu.

molybdopterin

Molybdopteríny sú deriváty pyranopterínu; Sú tvorené pyránovým kruhom a dvomi tiolátmi. Sú to protetické skupiny alebo kofaktory nachádzajúce sa v enzýmoch, ktoré majú molybdén alebo volfrám.

Nachádza sa ako protetická skupina tiosulfátreduktázy, purínhydroxylázy a formiátdehydrogenázy..

Kyselina lipoová

Kyselina lipoová je protetická skupina lipoamidu a je kovalentne viazaná na proteínovú časť lyzínovým zvyškom..

Vo svojej redukovanej forme má kyselina lipoová pár sulfhydrylových skupín, zatiaľ čo v oxidovanej forme má cyklický disulfid.

Je zodpovedný za redukciu cyklického disulfidu v kyseline lipoovej. Okrem toho je to protetická skupina transcetylázy a kofaktora rôznych enzýmov zapojených do cyklu kyseliny citrónovej alebo Krebsovho cyklu..

Je to zložka s veľkým biologickým významom v dehydrogenázach alfa-ketokyselín, kde sulfhydrylové skupiny sú zodpovedné za transport vodíkových atómov a acylových skupín..

Molekula je derivát oktánovej mastnej kyseliny a pozostáva z koncového karboxylového a dithionálneho kruhu.

Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny sú protetické skupiny nukleoproteínov nachádzajúcich sa v bunkových jadrách, ako sú históny, telomeráza a protamín.

referencie

  1. Aracil, C. B., Rodriguez, M. P., Magraner, J. P., & Perez, R. S. (2011). Základy biochémie. Univerzita vo Valencii.
  2. Battaner Arias, E. (2014). Enzymologický prehľad. Vydania Univerzity v Salamanke.
  3. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). biochémie. Obrátil som sa.
  4. Devlin, T. M. (2004). Biochémia: učebnica s klinickými aplikáciami. Obrátil som sa.
  5. Diaz, A. P., & Pena, A. (1988). biochémie. Editorial Limusa.
  6. Macarulla, J.M., & Goñi, F.M. (1994). Ľudská biochémia: základný kurz. Obrátil som sa.
  7. Meléndez, R.R. (2000). Význam metabolizmu biotínu. Časopis klinického výskumu, 52(2), 194-199.
  8. Müller-Esterl, W. (2008). Biochémie. Základy medicíny a biologických vied. Obrátil som sa.
  9. Stanier, R. Y. (1996). mikrobiológie. Obrátil som sa.
  10. Teijón, J. M. (2006). Základy štrukturálnej biochémie. Editorial Tébar.
  11. Vilches-Flores, A., & Fernández-Mejía, C. (2005). Vplyv biotínu na expresiu a metabolizmus génu. Časopis klinického výskumu, 57(5), 716-724.