Pagrindinis skirtumas tarp metalofermentų ir metalu aktyvintų fermentų yra tas, kad metalofermentų kofaktorius yra tvirtai surištas metalo jonas, o metalo jonai, esantys metalu aktyvintuose fermentuose, nėra tvirtai surišti.
Kai kurių fermentų aktyvumas priklauso nuo metalų jonų, nes šie metalų jonai veikia kaip kofaktoriai. Šie fermentai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas: metalofermentai ir metalu aktyvuoti fermentai. Todėl šie fermentai skiriasi vienas nuo kito pagal glaudžiai surištų metalų jonų buvimą ar nebuvimą. Aptarkime daugiau informacijos apie šiuos fermentus.
Kas yra metalofermentai?
Metalofermentai yra fermentai, kuriuose yra glaudžiai surištų metalo jonų. Šis metalo jonas sudaro koordinuotus kovalentinius ryšius su fermento aminorūgštimis arba su protezų grupe. Be to, jis veikia kaip kofermentas ir suteikia fermento aktyvumą. Svarstant metalo jono vietą fermente, jis dažniausiai būna tam tikrame fermento paviršiaus regione. Todėl jonas netrikdo substrato jungimosi su aktyvia vieta. Kartais fermentų veiklai reikia daugiau nei vieno metalo jono. Retais atvejais jiems taip pat reikalingi du skirtingi metalo jonai. Dažniausiai su tuo susiję metalai yra Fe, Zn, Cu ir Mn. Metalofermentai, kurių sudėtyje yra metalų centrų, išskyrus geležį (ne hemo centrus), yra plačiai paplitę gamtoje.
01 pav.: fermentų veikimas
Metalofermentų pavyzdžiai:
- Amilazė, termolizinas yra sujungti su Ca2+ jonais
- Dioldehidrazė, glicerolio dehidratazė yra susieta su Co2+
- Citochromo c oksidazės, dopamino-b-hidroksilazės sudėtyje yra Cu2+
- Katalazės, azotogenazės, peroksidazės, sukcinato dehidrogenazės sudėtyje yra Fe2+
- Arginazės, histidino-amoniako liazės, piruvato karboksilazės sudėtyje yra Mn2+
Kas yra metalu aktyvuoti fermentai?
Metalais aktyvuoti fermentai yra fermentai, kurių aktyvumas padidėja dėl metalo jonų. Dažniausiai šie metalų jonai yra vienavalenčiai arba dvivalenčiai. Tačiau šie jonai nėra glaudžiai susiję su fermentu, kaip metalofermentuose. Metalas gali aktyvuoti substratą ir taip tiesiogiai susijungti su fermento veikla. Šiems fermentams reikalingas metalo jonų perteklius. Pvz.: maždaug 2–10 kartų didesnė už fermento koncentraciją. Taip yra todėl, kad jie negali visam laikui susijungti su metalo jonais. Tačiau šie fermentai praranda savo aktyvumą gryninant.
Meta aktyvuotų fermentų pavyzdžiai:
- Piruvato kinazei reikia K+
- Fosfotransferazėms reikia Mg2+ arba Mn2+
Kuo skiriasi metalofermentai ir metalu aktyvuoti fermentai?
Metalofermentai yra fermentai, kurių sudėtyje yra glaudžiai surištų metalo jonų. Unikali savybė yra tai, kad jų kofaktorius yra tvirtai surištas metalo jonas. Be to, šiems fermentams jų veiklai reikalingas vienas arba du metalo jonai, prijungti prie tam tikros fermento paviršiaus srities. Metalais aktyvuoti fermentai yra fermentai, kurių aktyvumas yra padidėjęs dėl metalo jonų, kurie nėra tvirtai surišti. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp metalofermentų ir metalu aktyvuotų fermentų. Tai yra, skirtingai nei metalofermentai, metalu aktyvuoti fermentai neturi tvirtai surišto metalo jono kaip kofaktoriaus. Be to, šiems fermentams aplink juos reikalinga didelė metalų jonų koncentracija.
Santrauka – metalofermentai prieš metalo aktyvuotus fermentus
Fermentas, kurio aktyvumas priklauso nuo metalo jonų buvimo, yra dviejų tipų; jie yra metalofermentai ir metalu aktyvuoti fermentai. Skirtumas tarp metalofermentų ir metalu aktyvintų fermentų yra tas, kad metalofermentai turi tvirtai surištą metalo joną kaip kofaktorių, o metalo jonai metalo aktyvuotuose fermentuose nėra tvirtai surišti.
