Różnica między metaloenzymami a enzymami aktywowanymi metalem

The kluczowa różnica między metaloenzymami i enzymami aktywowanymi metalem jest to, że metaloenzymy mają mocno związany jon metalu jako kofaktor, podczas gdy jony metalu w enzymach aktywowanych metalem nie są mocno związane.

Aktywność niektórych enzymów zależy od jonów metali, ponieważ jony metali działają jako kofaktory. Enzymy te należą do dwóch głównych kategorii jako metaloenzymy i enzymy aktywowane metalem. Dlatego enzymy te różnią się między sobą pod względem obecności lub nieobecności ściśle związanych jonów metali. Omówmy więcej szczegółów na temat tych enzymów.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są metaloenzymy
3. Co to są enzymy aktywowane metalem
4. Porównanie obok siebie - metaloenzymy vs enzymy aktywowane metalem w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to są metaloenzymy?

Metaloenzymy są enzymami zawierającymi ściśle związany jon metalu. Ten jon metalu tworzy skoordynowane wiązania kowalencyjne z aminokwasami enzymu lub z grupą protetyczną. Ponadto działa jak koenzym i nadaje aktywność enzymu. Rozważając lokalizację jonu metalu w enzymie, zwykle występuje on w określonym regionie na powierzchni enzymu. Dlatego jon nie zakłóca wiązania substratu z miejscem aktywnym. Czasami enzymy wymagają więcej niż jednego jonu metalu do swojej aktywności. W rzadkich przypadkach wymagają również dwóch różnych jonów metali. Najczęstszymi metalami, które biorą w tym udział, są Fe, Zn, Cu i Mn. Metaloenzymy zawierające centra metalowe inne niż żelazo (centra niehemowe) są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie.

Rycina 01: Działanie enzymu

Przykłady metaloenzymów:

• Amylaza, termolizyna są związane z Ca²⁾⁺ jony
• Dioldehydraza, dehydrataza glicerolu są związane z Co²⁾⁺
• Oksydaza cytochromu c, b-hydroksylaza dopaminowa zawiera Cu²⁾⁺
• Katalaza, azotaza, peroksydaza, dehydrogenaza bursztynianowa zawiera Fe²⁾⁺
• Arginaza, liaza histydynowo-amoniowa, karboksylaza pirogronianowa zawiera Mn²⁾⁺

Co to są enzymy aktywowane metalem?

Enzymy aktywowane metalem to enzymy o zwiększonej aktywności z powodu obecności jonów metali. Najczęściej jony metali są albo jednowartościowe, albo dwuwartościowe. Jony te nie są jednak ściśle związane z enzymem, jak w metaloenzymach. Metal może aktywować substrat, a zatem bezpośrednio zaangażować się w aktywność enzymu. Enzymy te wymagają nadmiaru jonów metali. Np .: około 2-10 razy wyższe niż stężenie enzymu. Jest tak, ponieważ nie mogą trwale związać się z jonem metalu. Jednak enzymy te tracą swoją aktywność podczas oczyszczania.

Przykłady metaaktywowanych enzymów:

• Kinaza pirogronianowa wymaga K⁺
• Fosfotransferazy wymagają Mg²⁾⁺ lub Mn²⁾⁺

Jaka jest różnica między metaloenzymami a enzymami aktywowanymi metalem?

Metaloenzymy są enzymami zawierającymi ściśle związany jon metalu. Jako wyjątkowa cecha mają one mocno związany jon metalu jako kofaktor. Ponadto, enzymy te wymagają jednego lub dwóch jonów metali związanych z określonym regionem powierzchni enzymu w celu ich działania. Enzymy aktywowane metalem to enzymy, które mają zwiększoną aktywność ze względu na obecność jonów metali, które nie są mocno związane. Jest to kluczowa różnica między metaloenzymami a enzymami aktywowanymi metalem. To znaczy, w przeciwieństwie do metaloenzymów, enzymy aktywowane metalem nie mają mocno związanego jonu metalu jako kofaktora. Ponadto enzymy te wymagają wysokiego stężenia otaczających jonów metali.

Podsumowanie - metaloenzymy kontra enzymy aktywowane metalem

Enzym, którego aktywność zależy od obecności jonów metali, jest dwojakiego rodzaju; są to metaloenzymy i enzymy aktywowane metalem. Różnica między metaloenzymami a enzymami aktywowanymi metalem polega na tym, że metaloenzymy mają mocno związany jon metalu jako kofaktor, podczas gdy jony metalu w enzymach aktywowanych metalem nie są mocno związane.

Odniesienie:

1. „Metaloproteina”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23 lipca 2018 r. Dostępne tutaj  
2. „Metaloenzym”. Egyptian Journal of Medical Human Genetics, Elsevier. Dostępny tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Działanie enzymów” Autor: Muessig - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia