Кофакторы и коферменты

Многие ферменты являются конъюгированными белками, содержащими простетические группы, не имеющие в своем составе аминокислот. Конъюгированный белок принято называть холоферментом,он может диссоциировать на белковый компонент — апоферменти небелковую простетическую группу — кофактор. Например, красновато-коричневая каталаза диссоциирует в кислой среде с образованием бесцветного апофермента и феррипротопорфирина. Некоторые ферменты содержат металлы, нередко весьма прочно связанные с белком и отделяющиеся только при денатурации фермента. Некоторые металлы непосредственно участвуют в каталитическом процессе. Металлы могут участвовать в поддержании нативной конформации фермента, и в этом случае их часто называют активаторами.

Некоторые органические кофакторы ферментов действуют как акцепторы или доноры атомов или функциональных групп, которые удаляются от субстрата или присоединяются к нему. Такие кофакторы часто легко диссоциируют из комплекса с ферментом, и в этом случае их принято называть коферментами. Более строго их следовало бы рассматривать как косубстраты, поскольку они вместе с субстратами стехиометрически участвуют в каталитической реакции. Например, фермент Е содержит кофермент С и реагирует с субстратом АН₂:

ЕС + АН₂ A+ Е •СН₂

Одна молекула Е С реагирует с одной молекулой АН₂, образуя молекулы А и Е СН₂, при этом атомы водорода ковалентно связываются с С. Прежде чем сможет осуществиться превращение следующей молекулы АН₂, молекула

Е•СН₂ должна возвратиться в состояние Е•С. Это может быть осуществлено другим ферментом, катализирующим реакцию

Е•СН₂ + В Е•С + ВН₂

или путем диссоциации СН₂ из комплекса с ферментом и превращения в С в результате еще одной ферментативной реакции.

Известны сотни ферментов, для функционирования которых необходимы металлы или органические кофакторы, однако количество металлов и кофакторов в организме ограничено. Многие органические кофакторы не могут синтезироваться в организме млекопитающих и являются необходимыми компонентами пищи, или витаминами. Примерами кофакторов являются никотинамидадениндинуклеотид NAD, содержащий витамин никотинамид и флавинадениндинуклеотид FAD, содержащий витамин рибофлавин.

Поиск по сайту: