Chapter 4: Protein Function

Back to chapter

4.5:

Кофакторы и коферменты

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

Cofactors and Coenzymes

Previous Video
4.4: The Equilibrium Binding Constant and Binding Strength

Next Video
4.6: Allosteric Regulation

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Во многих случаях ферменты требуют дополнительные молекулы называемые кофакторами для работы. Эти молекулы-помощники могут быть классифицированы либо как ионы металлов, либо как органические небелковые молекулы. Например, во время первого этапа гликолиза, кофакторный магний привязывается к ATФ, усиливая связь между двумя фосфатными группами.Это действие позволяет последней фосфатной группе более лёгкий выход с помощью фермента гексокиназы, преобразовывая глюкозу в глюкозу 6-фосфат. Поэтому магний, в качестве кофактора привязывается, и этим увеличивает эффективность АТФ. Другая подгруппа кофакторов коферменты органические соединения, как правило, производные витаминов.Например, витамин C является важным коферментом в синтезе белка коллагена. При связывании гидроксилазы с коллагеном, витамин С способствует гидроксилированию остатков на коллагене. С помощью витамина C, гидроксилаза способствует изменению формы коллагена, приводя к его окончательной структуре тройной спирали, которая очень критична для поддержания важных тканей тела.

4.5:

Кофакторы и коферменты

Для правильного функционирования ферментам требуются дополнительные компоненты. Есть два таких класса молекул: кофакторы и коферменты. Кофакторы – это ионы металлов, а коферменты – небелковые органические молекулы. Оба этих типа вспомогательных молекул могут быть прочно связаны с ферментом или связаны только при связывании субстрата.

Кофакторы присутствуют примерно в 30% зрелых белков. Они часто включаются в фермент по мере того, как он свернут, и участвуют в каталитической активности фермента. Магний является важным кофактором для более 300 ферментов в организме человека, включая ДНК-полимеразу. В этом случае ион магния способствует образованию фосфодиэфирной связи в основной цепи ДНК. Другие распространенные кофакторы – железо, медь, кобальт и марганец.

Многие витамины являются коферментами, поскольку они представляют собой небелковые, органические молекулы-помощники для ферментов. Например, биотин – тип витамина B – важен для множества ферментов, которые переносят диоксид углерода от одной молекулы к другой. Биотин, витамин А и другие витамины должны попадать в наш рацион, поскольку они не могут быть произведены человеческими клетками.

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]

Tags

Cofactors And Coenzymes Are Essential Molecules That Play Crucial Roles In Various Biochemical Reactions In The Body. Cofactors Are Inorganic Substances Such As Metals Or Metal Ions That Are Required For The Proper Functioning Of Enzymes.Coenzymes On The Other Hand Are Organic Molecules That Work Together With Enzymes To Facilitate Specific Chemical Reactions. They Often Act As Carriers Of Chemical Groups Or Electrons Aiding In The Transfer Of These Groups Between Different Molecules.Examples Of Cofactors Include Magnesium Ions (Mg2+)Zinc Ions (Zn2+)And Iron-sulfur Clusters. These Cofactors Can Bind To Enzymes And Help Them In Catalyzing Reactions By Providing Necessary Coordination Or Stabilizing Structures.Coenzymes On The Other Hand Can Be Derived From Vitamins Or Other Essential Nutrients. They Include Molecules Such As Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD+)Flavin Adenine Dinucleotide (FAD)And Coenzyme A (CoA). These Coenzymes Participate In A Wide Range Of M