Koenzymy
Koenzym (kofaktor) je nízkomolekulární neproteinová struktura připojená k proteinovému řetězci enzymu. Koenzymy mají důležitou roli v přenosu atomů vodíku, elektronů nebo skupin atomů v průběhu enzymově katalyzované reakce. Podle způsobu vazby k bílkovinné části enzymu rozlišujeme:
- disociovatelné koenzymy
- prostetické skupiny
Disociovatelné koenzymy[upravit | editovat zdroj]
Jsou udržované v kontaktu s enzymem nekovalentní interakcí. Mohou se snadno oddělit od molekuly původního enzymu a navázat se i na jiný. Patří sem například NAD+ nebo NADP+.
Prostetické skupiny[upravit | editovat zdroj]
Jsou struktury pevně vázané k enzymu převážně kovalentními vazbami. Charakter této vazby dělá z prostetické skupiny stabilní součást enzymu. Patří sem například FMN, FAD a kyselina lipoová.
Působení koenzymů[upravit | editovat zdroj]
Je podmíněno dvěma reakcemi. V průběhu těchto dvou reakcí jednak dojde ke katalýze reakce, jednak k současné regeneraci koenzymu. Jak již bylo výše zmíněno, rozlišujeme dva typy koenzymů.
Tyto dva druhy koenzymů se liší způsobem jejich regenerace.
Katalýza a regenerace disociovatelných koenzymů[upravit | editovat zdroj]
Nejdříve přijímá disociovatelný koenzym K, navázaný na apoenzym E1 , přenášenou skupinu X od substrátu S1. Dále se komplex K−X naváže na druhý apoenzym E2 a předává v této formě přenášenou skupinu X na produkt S2. Zároveň se regeneruje koenzym K
Katalýza a regenerace prostetických skupin[upravit | editovat zdroj]
Průběh reakce u prostetických skupin je kvůli jejich pevné vazbě k apoenzymu odlišný. Hlavní rozdíl je v tom, že katalýzy obou reakcí se účastní pouze jeden apoenzym.
Funkce koenzymů[upravit | editovat zdroj]
Koenzymy jsou důležité pro funkce především enzymů, které katalyzují oxidačně redukční děje (oxidoreduktáz), nebo enzymů katalyzujících přenos skupin (transferáz).
Koenzymy oxidoreduktáz[upravit | editovat zdroj]
Podrobnější informace naleznete na stránce Oxidoredukční enzymy.Tyto koenzymy se podílejí na přenosu atomu vodíku nebo elektronů.
| Koenzym | Poznámka |
|---|---|
| NAD+ | přenos redukčních ekvivalentů (hydridových iontů: 2 e-, 1 H+) z katabolických dějů do dýchacího řetězce |
| NADPH | redukční činidlo biosyntetických procesů, vzniká především v pentózovém cyklu |
| FMN | přenos redukčních ekvivalentů (2 e-, 2 H+) pomocí dusíkových atomů |
| FAD | přenos redukčních ekvivalentů (2 e-, 2 H+) pomocí dusíkových atomů |
| Koenzym Q (ubichinon) | součást mitochondriálního dýchacího řetězce |
| Kyselina lipoová | vázána amidovou vazbou na postranní řetězec lysinu (označuje se pak jako liponamid), obsahuje intramolekulární disulfidovou vazbu, která působí oxidoredukčně a při redukci přechází na dithiol |
| Hem | přenáší jen elektrony, např. mitochondriální cytochromy dýchacího řetězce, cytochrom P450 |
| Glutathion | antioxidant v erytrocytech, obsahuje redoxně aktivní intramolekulární disulfidovou vazbu – obdobně jako kyselina lipoová |
| Kyselina L-askorbová | koenzym monoxygenáz a dioxygenáz, podíl na hydroxylaci prolinových a lysinových zbytků při syntéze kolagenu, syntéze katecholaminů a žlučových kyselin |
| Tetrahydrobiopterin (BH4, THB) | koenzym účastnící se hydroxylace tyrosinu, fenylalaninu, tryptofanu atd. |
Koenzymy transferáz[upravit | editovat zdroj]
Tyto koenzymy umožňují přenos skupin.
| Koenzym | Poznámka |
|---|---|
| Nukleosidtrifosfáty: ATP, GTP, UTP, CTP | přenášejí většinou zbytek kyseliny fosforečné, součástí kináz |
| Koenzym A | obsahuje -SH skupinu, na kterou může thioesterovou vazbou navázat zbytek karboxylové kyseliny, např. acetylkoenzym A |
| Tetrahydrofolát (THF) | přenáší jednouhlíkaté zbytky (methyl, formyl, methylen) |
| Pyridoxalfosfát (PLP) | koenzym důležitý pro metabolismus AMK (transaminace, dekarboxylace) |
| Fosfoadenosinfosfosulfát (PAPS) | přenáší sulfát |
| S-adenosylmethionin (SAM) | přenáší methyl např. při přeměně noradrenalinu na adrenalin nebo při syntéze kreatinu, metylace DNA |
| Kobalaminy | koenzymy methyltransferáz – např. methylace homocysteinu na methionin |
Koenzymy karboxylačních a dekarboxylačních reakcí[upravit | editovat zdroj]
| Koenzym | Poznámka |
|---|---|
| Pyridoxalfosfát (PLP) | koenzym důležitý pro metabolismus AMK (transaminace, dekarboxylace) |
| Kyselina lipoová | vázána amidovou vazbou na postranní řetězec lysinu příslušného apoenzymu → liponamid, který se účastní oxidativní dekarboxylace 2-oxokyselin |
| Thiamindifosfát (TPP) | koenzym oxidativní dekarboxylace 2-oxokyselin a transketolasy |
| Biotin | koenzym všech karboxyláz, reaguje s bikarbonátem (HCO3-) na karboxybiotin, který přenáší CO2 na jiné molekuly a vytváří tak v nich karboxylové skupiny (COOH) – příkladem může být syntéza malonyl-CoA z acetyl-CoA nebo oxalacetátu z pyruvátu |
Odkazy[upravit | editovat zdroj]
Související články[upravit | editovat zdroj]
Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]
- MATOUŠ, Bohuslav, et al. Základy lékařské chemie a biochemie. 1. vydání. Praha : Galén, 2010. 540 s. ISBN 978-80-7262-702-8.
- KOOLMAN, Jan a Klaus-Heinrich RÖHM. Barevný atlas biochemie. 1. vydání. Praha : Grada, 2012. 512 s. ISBN 978-80-247-2977-0.
- MASOPUSTOVÁ, Nina, NÁDĚJOVÁ, Barbora. Koenzymy.
- Wikipedia: the free encyclopedia [online]
