Back to chapter

7.15:

קופקטורים וקואנזימים

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Cofactors and Coenzymes

Languages

Share

במקרים רבים, אנזימים נזקקים למולקולות נוספות, הנקראות קופקטורים, כדי לתפקד. מולקולות עוזרות אלו ניתנות לסיווג כיונים מתכתיים או כמולקולות אורגניות לא-חלבוניות לדוגמה, במהלך השלב הראשון של גליקוליזה, ATP-קופקטור המגנזיום נקשר ל ומהדק את הקשר בין שתי קבוצות הפוספט. פעולה זו מאפשרת שחרור קל יותר של קבוצת הפוספט האחרונה על ידי האנזים הקסוקינאז, והפיכת גלוקוז לגלוקוז 6-פוספט.כלומר מגנזיום כקופקטור נקשר ומגביר את יעילותו ATP-ל. תת-הקבוצה הנוספת של קופקטורים, הקואנזימים, הם תרכובות אורגניות שבדרך כלל נגזרות מוויטמינים. C לדוגמה, ויטמין הוא קואנזים חשוב בסינתזה של חלבון הקולגן.כאשר קולגן נקשר לאנזים הידרוקסילאז שלו, מתחבר בתורו לאנזים C ויטמין ותורם קבוצת הידרוקסיל. כעת, לאחר הידרוליזה, הידרוקסילאז יכול לסייע בשינוי צורת הקולגן למבנה הסליל המשולש הסופי שלו, החיוני לשמירה על רקמות גוף חשובות.

7.15:

קופקטורים וקואנזימים

Enzymes require additional components for proper function. There are two such classes of molecules: cofactors and coenzymes. Cofactors are metallic ions and coenzymes are non-protein organic molecules. Both of these types of helper molecule can be tightly bound to the enzyme or bound only when the substrate binds.

Cofactors are present in ~30% of mature proteins. They are frequently incorporated into an enzyme as it is folded and are involved in the enzyme’s catalytic activity. Magnesium is an essential cofactor for over 300 enzymes in the human body, including DNA polymerase. In this case, the magnesium ion aids in the formation of the phosphodiester bond on the DNA backbone. Iron, copper, cobalt, and manganese are other common cofactors.

Many vitamins are coenzymes, as they are nonprotein, organic helper molecules for enzymes. For example, biotin—a type of B vitamin—is important in a variety of enzymes that transfer carbon dioxide from one molecule to another.  Biotin, vitamin A and other vitamins must be ingested in our diet, as they cannot be made by human cells.

Suggested Reading

Tong, Liang. "Structure and function of biotin-dependent carboxylases." Cellular and Molecular Life Sciences 70, no. 5 (2013): 863-891. [Source]

Yang, Wei, Jae Young Lee, and Marcin Nowotny. "Making and breaking nucleic acids: two-Mg2+-ion catalysis and substrate specificity." Molecular Cell 22, no. 1 (2006): 5-13. [Source]