Enzimler için Kofaktör | Organik enzimler, çeşitli

Enzimler İçin Kofaktör

 Protein olan enzimler, çok çeşitli reaksiyonları katalize edebilir. Bununla birlikte, belirli reaksiyonlar yalnızca metal iyonları veya koenzimler olabilen bir kofaktör ile bağlantılı olarak mümkündür. Zn2+ gibi metal iyonları, belirli enzimler tarafından substratlarını yönlendirmek ve elektrostatik stabilizasyon sağlamak için kullanılır. Küçük organik moleküller gibi diğer kofaktörler, kalıcı bağlarla enzimlere bağlanarak onları etkisiz hale getirebilir.

Organik ve inorganik kofaktörler

Organik ve inorganik kofaktörler, enzimlerin katalitik reaksiyonlarının yapı taşlarıdır. Organik kofaktörler, inorganik kofaktörlerden daha küçük moleküler kütlelere sahiptir ve enzime sıkı veya gevşek bir şekilde bağlanabilirler. Organik kofaktörler protein içermezler ancak enzimler için koenzimler ve kosubstratlar olarak hareket edebilirler. Katalitik aktivitelerini hızlandırmak için genellikle enzimlerle birlikte kullanılırlar.

Enzimler için inorganik kofaktörler arasında metal iyonları ve organik moleküller bulunur. Koenzimler, C vitamini, çinko, bakır, demir ve magnezyumdan oluşan kofaktör görevi gören organik moleküllerdir. Enzimlerin kendileri katalitik sürecin bir parçası olmasa da, kofaktörler enzim işlevi için gereklidir. Ayrıca enzimler, koenzim ortakları olmadan işlev göremezler.

Organik enzimler çeşitli gerektirir

Organik enzimler kofaktör olarak çeşitli organik bileşikler gerektirir. Kofaktörler, katalitik sürecin hayati bir bileşenidir ve analizleri, enzimlerin nasıl çalıştığını anlamak için gereklidir. Kofaktör literatürünün çevrimiçi bir veri tabanı olan coFactor, konformasyonel varyasyon, solvent erişilebilirliği ve konakçı enzim yapısı hakkında bilgi sağlar. Tamamlayıcı veriler çevrimiçi olarak Bioinformatics’te mevcuttur. CoFactors’u aramak için Pathway Tools sürüm 26.0’da bir sorgu girebilirsiniz.

Enzimler için inorganik kofaktörler metal iyonlarını içerir. Bazı enzimler, aktif bölgeye bağlı bir metal iyonu olmadan çalışamazlar. Örneğin manganez, glikoliz için gereklidir ve iki fosfat grubunu stabilize etmeye hizmet eder. Manganez ayrıca glikolizde anahtar bir enzim olan ATP için bir kofaktör olarak işlev görür. Bu temel eser elementler ayrıca karbonhidrat metabolizmasında da rol oynar.

Çeşitli metabolik süreçler

Çeşitli metabolik süreçlerde, vitaminler ve mineraller kofaktör görevi görür. Bazıları doğrudan kullanılırken, diğerleri kofaktör olarak hareket etmek için kimyasal olarak değiştirilir. A, B, C ve D vitaminlerinin tümü kofaktör olarak işlev görür. Sodyum ve potasyum gibi mineraller de kofaktör olarak işlev görür. Kalsiyum ve fosfor, kofaktör olarak kullanılan en yaygın minerallerdir. Örneğin C vitamini, hidroksilaz ve diğer enzimler için doğrudan bir kofaktör olarak kullanılır.

B1 vitamini elde etmek için birkaç biyosentetik yol vardır. İlk ikisi, karbonhidratların, yağ asitlerinin ve amino asitlerin metabolizmasında gerekli olan koenzim A olarak bilinir. B-6 vitamini, 120’den fazla enzim reaksiyonunda kofaktör görevi gören iki biçimde gelir. Folat olarak da adlandırılan B-12 vitamini, metilasyon için bir kofaktör görevi görür. Folat ayrıca amino asit dönüşümü için bir kofaktördür.

Bu çalışma, 19 UCC genomunda sekiz B vitamini ile ilişkili kofaktör biyosentez yolunu yeniden yapılandırmak için alt sistem tabanlı bir karşılaştırmalı genomik yaklaşım kullanmıştır. Analiz, vitamine özgü transkripsiyonel regulonların genom çapında yeniden yapılandırılması ve aday vitamin taşıyıcılarının tanımlanması ile birleştirildi. Manuel yol kürasyonu, BlastKoala ek açıklama aracından KEGG ortoloji atamaları ile desteklenmiştir. IMG çalışma alanında ortolog tanımlaması yaptık.

Biyotine bağımlı enzimler arasında yağ, karbonhidratlar, amino asitler ve steroidleri katabolize eden enzimler bulunur. Biyotin ayrıca amino asitlerin katabolizması ve temel metabolitlerin sentezi için de gereklidir. İnsan sağlığı için en önemli vitaminlerden biridir. Yeni hücrelerin büyümesi için önemlidir. Bu temel besin, bağışıklık sistemini iyileştirebilir, enfeksiyonlara karşı koruyabilir ve enerji seviyelerini artırabilir.

Organik moleküller veya inorganik metal iyonları

Kofaktörler, bir enzimin aktivitesine yardımcı olan küçük organik moleküller veya inorganik metal iyonlarıdır. Kofaktörler iki türe ayrılır: katalitik olarak aktif olan organik moleküller olan koenzimler ve aktif olmayan proteinler gibi davranan prostetik gruplar. Genel olarak konuşursak, belirli bir enzimin katalizi için kofaktörler gereklidir. Enzim inaktif olacağı ve substratını onlarsız bir ürüne dönüştüremeyeceği için enzim katalizi için gereklidirler.

Kofaktörler organik veya inorganik olabilir ve bazıları bir enzimin protein kısmına sıkıca bağlıdır. Öte yandan, organik kofaktörler, bir enzimin protein kısmına gevşek bir şekilde bağlanabilir. Bununla birlikte, yoklukları enzimin aktif olmasını engellediğinden, inorganik kofaktörler enzimin işlevi için gereklidir. Bir enzimin yapısı için de gerekli olabilirler.

Koenzim olarak bilinen küçük bir molekül, bir enzimin bir substrata bağlanmasına yardımcı olan bir katalizör görevi görür. İnaktif protein ile çok zayıf bir etkileşime sahip olmasına rağmen, koenzim inaktif enzimin aktivitesinde kesin bir rol oynar. Bazı enzimlerin çalışması için belirli taşıyıcı moleküller gerekir. Aktivatörler, istenen aktiviteyi elde etmek için bir enzimin boyutunu değiştiren inorganik metal iyonlarıdır.

Kofaktörlerin biyokimyada uzun bir geçmişi vardır ve rolleri, enzim-substrat kompleksinin model çalışmalarında kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Enzimlerin ve kofaktörlerin model çalışmaları, rollerine ilişkin mevcut anlayışın temelidir. Bir enzimde bulunan kofaktörlerin basit bir şekilde tanımlanması, genellikle mekanik bir hipotez üretebilir. Biyokimya alanındaki bilgiyi ilerletmede çok önemliydiler.

Riboflavin’in

Rolü Riboflavin’in enzimler için bir kofaktör olarak rolü tartışmalıdır. Bir elektron alıcısı olarak hareket ederek Na+-NQR’nin redoks mekanizmasında yer aldığı tahmin edilmektedir. Enzimin elektron taşıma mekanizmasındaki spesifik rolü bilinmemektedir, ancak olağan elektron alıcısının bir analoğu olan ubiquinol için bir taşıyıcı olarak tanımlanmıştır.

Riboflavin kofaktörü, üç hidrojen bağı yoluyla birkaç enzimle etkileşime girer. Riboflavinin nitrojen atomu, amino asit kalıntısı Cys302’nin kükürdü ile bir etkileşim oluşturur ve Arg699 ve Ser301’in oksijen atomu, riboflavin ile güçlü bir hidrojen bağı oluşturur. Enzimin aktif bölgesi, kofaktör B12’nin üst yüzüne karşı paketlenen E-alt biriminde bulunur. Bu etkileşim, 5′-adenosil radikalinin kofaktörden substrata transferini kolaylaştırabilir.

Riboflavin, amino asitlerin metabolizmasındaki rolünün yanı sıra flavoproteinler için de bir kofaktördür. Flavoproteinler, riboflavin adenin dinükleotidi kullanan metabolik olarak aktif enzimlerdir. Bu flavoproteinler oksidasyonda, yağ asitlerinin β-oksidasyonunda ve sitrik asit döngüsünde kritik roller üstlenirler.

Hücre dışı demir oksidasyonunu artırın

Riboflavin’in hücre dışı demir oksidasyonunu arttırdığı gösterilmiştir. Riboflavin ayrıca kükürt indirgemesi için elektronlar sağlar. Paslanmaz çeliğin oksidasyonu üzerindeki etkisi birçok deneyde incelenmiştir. Bu etki, riboflavinin sülfürü azaltmak için gerekli bir kofaktör olduğunu düşündürür. Bununla birlikte, demirin oksidasyonuna katkıda bulunduğu mekanizma tam olarak anlaşılmayabilir.

Riboflavin molekülü, B12 koenzimleri ile kenetlenir. Riboflavin molekülü, B12’ye bağımlı bir enzim olan glutamat mutaza en sıkı şekilde bağlanır. Bu enzimlere bağlandığında aktiviteyi inhibe eder veya hızlandırır. Bu etki, riboflavinin fonksiyonel gruplarının B12 enzimleri ve bunların aktif bölge boşluğundaki amino asit kalıntıları ile etkileşimine bağlıdır. Buna karşılık, bu amino asitler dolaylı olarak katalizde yer alırlar.

Kofaktör olarak TDP, asetohidroksiasit sentazdır

TDP’yi kofaktör olarak kullanan bir enzim sınıfı, asetohidroksi asit sentazdır. Memeli hücrelerinde bulunan bu enzim, fitanik asidi dekarboksilatlar. Fitanik asit, keçi sütü, et ve balıkta bulunan dallı zincir açısından zengin bir asittir. Enzim, fitanik asidi, sitrik asit döngüsünde CO2 oluşturmak üzere oksitlenen saf hale dönüştürür.

E1p ayrıca substratlarını seçmek için alan hareketlerini kullanır. Bunu yaparak, mitokondriyal matris içindeki belirli bileşikleri işleyebilir. Spesifik substratları işleyebilir ve katalitik döngüsünde oldukça koordineli çalışır. Bu mekanizma, TDP’yi kofaktör olarak kullanan yeni enzimler geliştirmek için kullanılmıştır. Bu mekanizma, diğer birçok enzime oldukça benzer ve araştırmacıların bu kompleksler hakkında daha fazla bilgi edinmelerine yardımcı olabilir.

Enzimoloji, sistem biyolojisinin

bir dalıdır Enzimoloji, sistem biyolojisinin bir dalıdır ve TDP’nin biyolojik sistemdeki rollerini anlamak çok önemlidir. Transketolaz da dahil olmak üzere çeşitli enzimlerin düzenlenmesinde yer alır. Enzim, glikozun parçalanması için gereklidir ve ayrıca metabolik bozulma, bozulmuş beyin enerji metabolizması ve tiamin eksikliği ile sonuçlanabilir. ThDP’ye bağlı enzimleri düzenlemek için şu anda birkaç ilaç geliştirilmektedir.

Enzimler için rekombinant konak, polimerizasyon derecesini etkileyebilir. Alternatif olarak enzim, bir rekombinant konakçıda eksprese edilebilir. Durum buysa, enzim rekombinant konakçıdaki polimerizasyon derecesini etkileyebilir. Daha sonra enzim konakçıya bağlanır ve asimetrik bir karbon-karbon bağı oluşumuna uğrar.