Prostetická skupina
Prostetická skupina[1] je neaminokyselinová (nepeptidová) zložka štruktúry konjugovaných proteínov (heteroproteínov), ktorá je pevne viazaná na apoproteín. Zvyčajne je to organická molekula, ktorá je kovalentne viazaná na bielkovinu.[1] Nemala by byť zamieňaná s kofaktorom, ktorý sa takisto viaže na apoenzým (holoproteín alebo heteroproteín) pomocou nekovalentných interakcií. Prostetická skupina je teda na bielkovinu viazaná pevnejšie, než kofaktory/koenzýmy.[1]
Prostetická skupina je zložka konjugovaných proteínov, ktoré je nutná pre biologickú aktivitu bielkoviny.[2] Môže to byť organická molekula (napríklad vitamín, cukor, RNA alebo lipid) alebo anorganická (napríklad kovový ión alebo fosfát). Prostetická skupina je pevne viazaná na bielkovinu a môže byť viazaná i kovalentnou väzbou.[1] Tieto skupiny majú zvyčajne dôležitú úlohu počas enzýmovej katalýzy.[1] Bielkovina bez prostetickej skupiny sa nazýva apoproteín a bielkovina s naviazanou prostetickou skupinou sa nazýva holoproteín. Nekovalentne viazaná prostetická skupina sa zvyčajne nedá oddeliť od holoproteínu bez toho, aby denaturoval celý proteín. Názov „prostetická skupina“ je teda veľmi všeobecný a popisuje hlavne pevnú väzbu skupiny na apoproteín. Popisuje teda štruktúrnu vlastnosť, na rozdiel od koenzýmu, ktorý popisuje funkčnú vlasnosť.
Typy prostetických skupín
[upraviť | upraviť zdroj]Prostetické skupiny sú podskupinou kofaktorov. Kovové ióny, ktoré sú slabo viazané, sú stále kofaktory, ale zvyčajne nie sú označované ako prostetické skupiny.[3][4][5] U enzýmov sú prostetické skupiny vyžadované pre aktivitu a účastnia sa katalytického mechanizmu.[1] Ostatné prostetické skupiny majú štruktúrne vlastnosti. To platí napríklad pre sacharidy a lipidy v glykoproteínoch a lipoproteínoch a pre RNA v nukleoproteínoch a ribózomoch.[1] Tieto skupiny môžu byť veľké a môžu tvoriť hlavnú časť bielkoviny, ako je to napríklad u proteoglykánov.
Typickým príkladom prostetickej skupiny je hem v hemoglobíne.[1] Medzi ďalšie príklady patria skupiny odvodené od vitamínov[1] - napríklad tiamínpyrofosfát, pyridoxalfosfát a biotín. Keďže prostetické skupiny sú často vitamíny alebo deriváty vitamínov, to vysvetľuje, prečo je potrebné prijímať vitamíny v strave. Anorganické prostetické skupiny sú zvyčajne prechodné kovy, ako sú železo (v hemovej skupiny, napríklad v hemoglobíne alebo cytochróm c oxidáze), zinok (napríklad v karbonickej anhydráze), meď (napríklad v komplexe IV v respiračnom reťazci) alebo molybdén (napríklad v nitrátreduktáze).
Zoznam prostetických skupín
[upraviť | upraviť zdroj]V tabuľke nižšie sú uvedené niektoré bežné prostetické skupiny.
| Prostetická skupina | Funkcia | Výskyt |
|---|---|---|
| Flavínmononukleotid[6] | Redoxné reakcie | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Flavínadeníndinukleotid[6] | Redoxné reakcie | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Pyrrolochinolínchinón[7] | Redoxné reakcie | Baktérie |
| Pyridoxalfosfát[8] | Transaminácia, dekarboxylácia a deaminácia | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Biotín[9] | Karboxylácia | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Metylkobalamín[10] | Metylácia a izomerizácia | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Tiamínpyrofosfát[11] | Presun dvojuhlíkových skupín, α štiepenie | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Hem[12] | Viazanie kyslíka a redoxné reakcie | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Molybdopterín[13][14] | Oxygenácia | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Kyselina lipoová[15] | Redoxné reakcie | Baktérie, archeóny a eukaryoty |
| Kofaktor F430 | Metánogenéza | Archeóny |
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ a b c d e f g h i ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. Biochémia. 3. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1992. ISBN 80-05-01076-1. S. 109-118, 333,.
- ↑ DE BOLSTER, M.W.G.. Glossary of Terms Used in Bioinorganic Chemistry: Prosthetic groups [online]. International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997, [cit. 2007-10-30]. Dostupné online. Archivované 2013-06-20 z originálu.
- ↑ Metzler DE (2001) Biochemistry. The chemical reactions of living cells, 2nd edition, Harcourt, San Diego.
- ↑ Nelson DL and Cox M.M (2000) Lehninger, Principles of Biochemistry, 3rd edition, Worth Publishers, New York
- ↑ Campbell MK and Farrell SO (2009) Biochemistry, 6th edition, Thomson Brooks/Cole, Belmont, California
- ↑ a b Joosten V, van Berkel WJ. Flavoenzymes. Curr Opin Chem Biol, 2007, s. 195–202. DOI: 10.1016/j.cbpa.2007.01.010. PMID 17275397.
- ↑ Salisbury SA, Forrest HS, Cruse WB, Kennard O. A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenases. Nature, 1979, s. 843–4. DOI: 10.1038/280843a0. PMID 471057.
- ↑ Eliot AC, Kirsch JF. Pyridoxal phosphate enzymes: mechanistic, structural, and evolutionary considerations. Annu. Rev. Biochem., 2004, s. 383–415. DOI: 10.1146/annurev.biochem.73.011303.074021. PMID 15189147.
- ↑ Jitrapakdee S, Wallace JC. The biotin enzyme family: conserved structural motifs and domain rearrangements. Curr. Protein Pept. Sci., 2003, s. 217–29. DOI: 10.2174/1389203033487199. PMID 12769720.
- ↑ Banerjee R, Ragsdale SW. The many faces of vitamin B12: catalysis by cobalamin-dependent enzymes. Annu. Rev. Biochem., 2003, s. 209–47. Dostupné online. DOI: 10.1146/annurev.biochem.72.121801.161828. PMID 14527323.
- ↑ Frank RA, Leeper FJ, Luisi BF. Structure, mechanism and catalytic duality of thiamine-dependent enzymes. Cell. Mol. Life Sci., 2007, s. 892–905. DOI: 10.1007/s00018-007-6423-5. PMID 17429582.
- ↑ Wijayanti N, Katz N, Immenschuh S. Biology of heme in health and disease. Curr. Med. Chem., 2004, s. 981–6. DOI: 10.2174/0929867043455521. PMID 15078160.
- ↑ Mendel RR, Hänsch R. Molybdoenzymes and molybdenum cofactor in plants. J. Exp. Bot., 2002, s. 1689–98. DOI: 10.1093/jxb/erf038. PMID 12147719.
- ↑ Mendel RR, Bittner F. Cell biology of molybdenum. Biochim. Biophys. Acta, 2006, s. 621–35. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2006.03.013. PMID 16784786.
- ↑ Bustamante J, Lodge JK, Marcocci L, Tritschler HJ, Packer L, Rihn BH. Alpha-lipoic acid in liver metabolism and disease. Free Radic. Biol. Med., 1998, s. 1023–39. DOI: 10.1016/S0891-5849(97)00371-7. PMID 9607614.
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Prosthetic group na anglickej Wikipédii.