PROTETISK GRUPP: HUVUDGRUPPER OCH DERAS FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

En protesgrupp är fragmentet av ett protein som inte har en aminosyra. I dessa fall kallas proteinet "heteroprotein" eller konjugerat protein, där proteindelen kallas apoprotein. Däremot kallas molekyler som består av endast aminosyror holoproteiner.

Proteiner kan klassificeras efter karaktären hos protesgruppen: när gruppen är ett kolhydrat, en lipid- eller en hemgrupp, är proteinerna glykoproteiner, lipoproteiner respektive hemeproteiner. Dessutom kan protetiska grupper vara mycket varierande: från metaller (Zn, Cu, Mg, Fe) till nukleinsyror, fosforsyra, bland andra.

I vissa fall behöver proteiner extra komponenter för att utföra sina funktioner framgångsrikt. Förutom protesegrupperna finns det koenzym; De sistnämnda binder löst, tillfälligt och svagt till proteinet, medan protesgrupperna är fast förankrade till proteindelen.

Huvudprotesgrupper och deras funktioner

biotin

Biotin är ett hydrofilt vitamin från B-komplexet som deltar i metabolismen av olika biomolekyler, inklusive glukoneogenes, aminosyrakatabolism och lipidsyntes

Det fungerar som en protetisk grupp för olika enzymer, såsom acetyl-CoA-karboxylas (i de former som finns i mitokondrierna och i cytosolen), pyruvat-karboxylas, propionyl-CoA-karboxylas och b-metylkrotonyl-CoA-karboxylas.

Denna molekyl är kapabel att fästa sig till nämnda enzymer genom en lysinrest och är ansvarig för transporten av koldioxid. Biotins funktion i organismer går utöver dess roll som en protesgrupp: den deltar i embryogenes, i immunsystemet och i genuttryck.

Rått äggvitt har ett protein som kallas avidin, vilket undertrycker den normala användningen av biotin; Därför rekommenderas konsumtionen av kokt ägg eftersom värme denaturerar avidin och därmed förlorar sin funktion.

Heme grupp

Hemgruppen är en porfyrin molekyl (en stor heterocyklisk ring) som har järnatomer i sin struktur som kan reversibelt binda till syre eller ge upp och ta elektroner. Det är den protetiska gruppen av hemoglobin, ett protein som ansvarar för transport av syre och koldioxid.

I funktionella globiner har järnatomen en +2-laddning och befinner sig i järnoxidationstillstånd, så att den kan bilda fem eller sex koordinationsbindningar. Den karakteristiska röda färgen på blodet beror på närvaron av hemgruppen.

Hemgruppen är också en protesgrupp av andra enzymer, såsom myoglobiner, cytokromer, katalaser och peroxidaser.

Flavin mononukleotid och flavin adenindinukleotid

Dessa två protetiska grupper är närvarande i flavoproteiner och är härledda från riboflavin eller vitamin B ₂ . Båda molekylerna har ett aktivt ställe som genomgår reversibel oxidations- och reduktionsreaktioner.

Flavoproteins har mycket varierande biologiska roller. De kan delta i dehydreringsreaktioner av molekyler såsom succinat, delta i transporten av väte i elektrontransportkedjan eller reagera med syre, vilket genererar H ₂ O ₂ .

Pyrrolokinolinkinon

Det är den protetiska gruppen av kinoproteiner, en klass dehydrogenas-enzymer såsom glukosdehydrogenas, som deltar i glykolys och andra vägar.

Pyridoxal fosfat

Pyridoxal fosfat är ett derivat av vitamin B ₆ . Det finns som en protetisk grupp av amino-transferasenzymerna.

Det är en protesgrupp för enzymet glykogenfosforylas och är kopplat till det med hjälp av kovalenta bindningar mellan aldehydgruppen och e-aminogruppen i en lysinrest i enzymets centrala region. Denna grupp hjälper till i fosforolytisk nedbrytning av glykogen.

Både flavinmononukleotid och flavinadenindinukleotid nämnts ovan är oumbärliga för omvandlingen av pyridoxin eller vitamin B ₆ till pyridoxalfosfat.

Methylcobalamin

Metylkobalamin är en ekvivalent form av vitamin B ₁₂ . Strukturellt sett har den en oktaedrisk koboltcentrum och innehåller metall-alkylbindningar. Bland de viktigaste metaboliska funktionerna är överföring av metylgrupper.

Tiaminpyrofosfat

Tiaminpyrofosfat är en protesgrupp av enzymer som är involverade i huvudsakliga metaboliska vägar, såsom a-ketoglutarat-dehydrogenas, pyruvat-dehydrogenas och transketolas.

På samma sätt deltar den i metabolismen av kolhydrater, lipider och grenade aminosyror. Alla enzymatiska reaktioner som kräver tiaminpyrofosfat involverar överföringen av en aktiverad aldehydenhet.

Tiaminpyrofosfat syntetiseras intracellulärt genom fosforylering av vitamin B ₁ eller tiamin. Molekylen består av en pyrimidinring och en tiazoliumring med en CH-azidstruktur.

Tiaminpyrofosfatbrist resulterar i neurologiska sjukdomar som kallas beriberi och Wernicke - Korsakoff syndrom. Detta inträffar eftersom det enda bränslet i hjärnan är glukos, och eftersom pyruvat-dehydrogenaskomplexet kräver tiaminpyrofosfat har nervsystemet inte energi.

Molybdopterin

Molybdopteriner är derivat av pyranopterin; De består av en pyranring och två tiolater. Det är protetiska grupper eller kofaktorer som finns i enzymer som har molybden eller volfram.

Det finns som en protesgrupp av tiosulfatreduktas, purinhydroxylas och formiatdehydrogenas.

Lipoic acid

Lipoinsyra är en protesgrupp av lipoamid och är kovalent bunden till proteindelen av en lysinrest.

I sin reducerade form har liponsyra ett par sulfhydrylgrupper, medan den i den oxiderade formen har en cyklisk disulfid.

Det ansvarar för minskningen av cyklisk disulfid i liponsyra. Dessutom är det den protetiska gruppen av transcetylas och en kofaktor av olika enzymer involverade i citronsyrecykeln eller Krebs-cykeln.

Det är en komponent av stor biologisk betydelse i dehydrogenaserna av alkato-syrorna, där sulfhydrylgrupperna ansvarar för transport av väteatomer och acylgrupper.

Molekylen är ett derivat av oktansyrafettsyror och består av en terminal karboxyl och en tionell ring.

Nukleinsyror

Nukleinsyror är de protetiska grupperna av nukleoproteiner som finns i cellkärnor, såsom histoner, telomeras och protamin.

referenser

1. Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP, & Pérez, RS (2011). Grundläggande för biokemi. Valencia universitet.
2. Battaner Arias, E. (2014). Kompendium av enzymologi. Salamanca University Editions.
3. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokemi. Jag vänt.
4. Devlin, TM (2004). Biokemi: lärobok med kliniska tillämpningar. Jag vänt.
5. Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Biokemi. Redaktionell Limusa.
6. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Mänsklig biokemi: grundkurs. Jag vänt.
7. Meléndez, RR (2000). Betydelsen av biotinmetabolism. Journal of Clinical Research, 52 (2), 194–199.
8. Müller - Esterl, W. (2008). Biokemi. Grunder för medicin och biovetenskap. Jag vänt.
9. Stanier, RY (1996). Mikrobiologi. Jag vänt.
10. Teijón, JM (2006). Grunder för strukturell biokemi. Redaktionell Tébar.
11. Vilches - Flores, A., & Fernández - Mejía, C. (2005). Effekt av biotin på genuttryck och metabolism. Journal of Clinical Research, 57 (5), 716–724.