A legfontosabb különbség a metalloenzimek és a fémaktivált enzimek között az, hogy a metalloenzimek kofaktora egy szilárdan kötött fémion, míg a fémaktivált enzimek fémionjai nincsenek szilárdan kötve.
Egyes enzimek aktivitása a fémionoktól függ, mivel ezek a fémionok kofaktorként működnek. Ezek az enzimek két fő kategóriába sorolhatók: metalloenzimek és fémaktivált enzimek. Ezért ezek az enzimek különböznek egymástól a szorosan kötött fémionok jelenléte vagy hiánya szerint. Beszéljünk részletesebben ezekről az enzimekről.
Mik azok a metalloenzimek?
A metalloenzimek olyan enzimek, amelyek szorosan kötött fémiont tartalmaznak. Ez a fémion koordinált kovalens kötéseket képez az enzim aminosavaival vagy egy protetikus csoporttal. Ezenkívül koenzimként működik, és átadja az enzim aktivitását. Ha figyelembe vesszük a fémion elhelyezkedését az enzimben, az általában az enzim felületének egy meghatározott régiójában fordul elő. Ezért az ion nem zavarja a szubsztrát kötődését az aktív hellyel. Néha az enzimek működéséhez egynél több fémionra van szükség. Ritka esetekben két különböző fémiont is igényelnek. A leggyakoribb fémek, amelyek ebben részt vesznek, a Fe, Zn, Cu és Mn. A vason kívüli fémközpontokat (nem hem központokat) tartalmazó metalloenzimek széles körben elterjedtek a természetben.
01. ábra: Enzimhatás
Példák metalloenzimekre:
- Az amiláz, a termolizin Ca2+ ionokhoz kötődik
- A dioldehidráz, a glicerin-dehidratáz Co2+-hoz kötődik
- Citokróm c-oxidáz, dopamin-b-hidroxiláz Cu2+
- Kataláz, nitrogenáz, peroxidáz, szukcinát-dehidrogenáz Fe2+
- Argináz, hisztidin-ammónia-liáz, piruvát-karboxiláz Mn2+
Mik azok a fémaktivált enzimek?
A fémaktivált enzimek olyan enzimek, amelyek aktivitása megnövekedett a fémionok jelenléte miatt. Ezek a fémionok legtöbbször egyértékűek vagy kétértékűek. Ezek az ionok azonban nem kötődnek szorosan az enzimhez, mint a metalloenzimekben. A fém aktiválhatja a szubsztrátot, így közvetlenül kapcsolódik az enzim aktivitásához. Ezekhez az enzimekhez több fémionra van szükség. Például: körülbelül 2-10-szer magasabb, mint az enzim koncentrációja. Ez azért van, mert nem tudnak tartósan kötődni a fémionhoz. Ezek az enzimek azonban elvesztik aktivitásukat a tisztítás során.
Példák metaaktivált enzimekre:
- A piruvát-kinázhoz K+
- A foszfotranszferázokhoz Mg2+ vagy Mn2+ szükséges
Mi a különbség a metalloenzimek és a fémaktivált enzimek között?
A metalloenzimek olyan enzimek, amelyek szorosan kötött fémiont tartalmaznak. Egyedülálló jellemzőként egy szilárdan kötött fémiont tartalmaznak kofaktorként. Ezen túlmenően ezeknek az enzimeknek egy vagy két fémionra van szükségük, amelyek az enzim felületének egy meghatározott régiójához kötődnek az aktivitásukhoz. A fémaktivált enzimek olyan enzimek, amelyek aktivitása megnövekedett a nem szilárdan kötődő fémionok jelenléte miatt. Ez a legfontosabb különbség a metalloenzimek és a fémaktivált enzimek között. Ez azt jelenti, hogy a metalloenzimekkel ellentétben a fémaktivált enzimek kofaktora nem szilárdan kötött fémion. Ezen túlmenően ezek az enzimek nagy koncentrációjú fémionokat igényelnek körülöttük.
Összefoglaló – Metalloenzimek vs fémaktivált enzimek
Az enzim, amelynek aktivitása a fémionok jelenlététől függ, kétféle; ezek metalloenzimek és fémaktivált enzimek. A metalloenzimek és a fémaktivált enzimek közötti különbség az, hogy a metalloenzimek kofaktora egy szilárdan kötött fémion, míg a fémaktivált enzimekben a fémionok nincsenek szilárdan kötve.
