ПРОТЕЗНА ГРУПА: ОСНОВНИ ГРУПИ И ТЕХНИТЕ ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

А протезна група е фрагмент на протеин, който не е аминокиселина природата. В тези случаи протеинът се нарича "хетеропротеин" или конюгиран протеин, където протеиновата част се нарича апопротеин. За разлика от тях, молекулите, съставени само от аминокиселини, се наричат ​​холопротеини.

Протеините могат да бъдат класифицирани според естеството на протетичната група: когато групата е въглехидратна, липидна или хемова група, протеините са съответно гликопротеини, липопротеини и хеми протеини. В допълнение, протетичните групи могат да бъдат много разнообразни: от метали (Zn, Cu, Mg, Fe) до нуклеинови киселини, фосфорна киселина и др.

В някои случаи протеините се нуждаят от допълнителни компоненти, за да изпълняват успешно функциите си. В допълнение към протетичните групи има коензимите; Последните се свързват свободно, временно и слабо с протеина, докато протетичните групи са здраво закрепени към протеиновата част.

Основни протетични групи и техните функции

Биотин

Биотинът е хидрофилен витамин от В комплекс, който участва в метаболизма на различни биомолекули, включително глюконеогенеза, катаболизъм на аминокиселини и липиден синтез

Той действа като протезна група за различни ензими, като ацетил-CoA карбоксилаза (във формите, открити в митохондриите и в цитозола), пируват карбоксилаза, пропионил-КоА карбоксилаза и b-метилкротонил-CoA карбоксилаза.

Тази молекула е способна да се прикрепи към споменатите ензими чрез лизинов остатък и е отговорна за транспортирането на въглероден диоксид. Функцията на биотин в организмите надхвърля ролята му на протезна група: той участва в ембриогенезата, имунната система и генната експресия.

Суровият яйчен белтък има протеин, наречен авидин, който потиска нормалната употреба на биотин; Затова консумацията на варено яйце се препоръчва, тъй като топлината денатурира авидин, като по този начин губи своята функция.

Heme група

Хемовата група е порфиринова молекула (голям хетероцикличен пръстен), която има железни атоми в структурата си, способна да се свързва обратимо с кислорода или да се отдава и приема електрони. Това е протетичната група хемоглобин, протеин, отговорен за транспортирането на кислород и въглероден диоксид.

Във функционалните глобини железният атом има +2 заряд и е в състояние на железно окисление, като по този начин може да образува пет или шест координационни връзки. Характерният червен цвят на кръвта се дължи на наличието на групата на хема.

Хемовата група е и протетичната група на други ензими, като миоглобини, цитохроми, каталази и пероксидази.

Флавин мононуклеотид и флавин аденин динуклеотид

Тези две протетични групи присъстват във флавопротеините и са получени от рибофлавин или витамин В ₂. И двете молекули имат активно място, което претърпява обратими реакции на окисляване и редукция.

Флавопротеините имат много разнообразна биологична роля. Те могат да участват в реакции на дехидрогениране молекули, такива като сукцинат, участва в транспортирането на водород във веригата на електронен транспорт или реагират с кислород, генериране H ₂ O ₂.

Пиролохинолин хинон

Именно протетичната група от хинопротеини, клас от дехидрогеназни ензими като глюкоза дехидрогеназа, участва в гликолизата и други пътища.

Пиридоксален фосфат

Пиридоксал фосфат е производно на витамин В ₆. Открива се като протезна група от ензимите амино трансфераза.

Това е протетичната група на ензима гликоген фосфорилаза и е свързана с нея с помощта на ковалентни връзки между алдехидната група и ε-амино групата на лизинов остатък в централния участък на ензима. Тази група помага при фосфоролитично разграждане на гликоген.

Както мононуклеотид флавин и флавин аденин динуклеотид споменато по-горе, са необходими за преобразуването на пиридоксин или витамин В ₆ до пиридоксал фосфат.

Methylcobalamin

Метилкобаламинът е еквивалентна форма на витамин В ₁₂. В структурно отношение той има октаедричен кобалтов център и съдържа метало-алкилови връзки. Сред основните му метаболитни функции е прехвърлянето на метилови групи.

Тиамин пирофосфат

Тиамин пирофосфат е протетичната група от ензими, участващи в основни метаболитни пътища, като α-кетоглутарат дехидрогеназа, пируват дехидрогеназа и транкетолаза.

По същия начин той участва в метаболизма на въглехидрати, липиди и аминокиселини с разклонена верига. Всички ензимни реакции, които изискват тиамин пирофосфат, включват прехвърляне на активиран алдехиден елемент.

Тиамин пирофосфатът се синтезира вътреклетъчно чрез фосфорилиране на витамин В ₁ или тиамин. Молекулата се състои от пиримидинов пръстен и тиазолиев пръстен със СН азидна структура.

Дефицитът на тиамин пирофосфат води до неврологични заболявания, известни като бери-бери и синдром на Вернике - Корсаков. Това се случва, защото единственото гориво в мозъка е глюкозата и тъй като комплексът пируват дехидрогеназа изисква тиамин пирофосфат, нервната система няма енергия.

Molybdopterin

Молибдоптерините са производни на пираноптерин; Те са съставени от пирански пръстен и два тиолата. Те са протетични групи или кофактори, намиращи се в ензими, които имат молибден или волфрам.

Открива се като протезна група от тиосулфат редуктаза, пурин хидроксилаза и формат дехидрогеназа.

Липоева киселина

Липоевата киселина е протетичната група липоамид и е ковалентно свързана с протеиновата част чрез лизинов остатък.

В намалената си форма липоевата киселина има двойка сулфхидрилни групи, докато в окислена форма има цикличен дисулфид.

Той е отговорен за редукцията на цикличния дисулфид в липоева киселина. Освен това, това е протетичната група на транцетилаза и кофактор на различни ензими, участващи в цикъла на лимонената киселина или в цикъла на Кребс.

Той е компонент с голямо биологично значение в дехидрогеназите на алкатокиселите, където сулфхидрилните групи са отговорни за транспортирането на водородни атоми и ацилни групи.

Молекулата е производно на октанова мастна киселина и се състои от терминален карбоксил и дитионен пръстен.

Нуклеинова киселина

Нуклеиновите киселини са протетичните групи нуклеопротеини, намиращи се в клетъчните ядра, като хистони, теломераза и протамин.

Препратки

1. Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP, и Pérez, RS (2011). Основи на биохимията. Университета на Валенсия.
2. Battaner Arias, E. (2014). Компендиум по ензимология. Университетски издания в Саламанка.
3. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Биохимия. Обърнах се.
4. Devlin, TM (2004). Биохимия: учебник с клинични приложения. Обърнах се.
5. Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Биохимия. Редакторска лимуза.
6. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Човешка биохимия: основен курс. Обърнах се.
7. Meléndez, RR (2000). Значение на метаболизма на биотин. Journal of Clinical Research, 52 (2), 194–199.
8. Мюлер - Esterl, W. (2008). Биохимия. Основи за медицината и науките за живота. Обърнах се.
9. Stanier, RY (1996). Микробиология. Обърнах се.
10. Teijón, JM (2006). Основи на структурната биохимия. Редакция Тебар.
11. Vilches - Flores, A., & Fernández - Mejía, C. (2005). Ефект на биотин върху генната експресия и метаболизма. Journal of Clinical Research, 57 (5), 716–724.