allmän informationEdit
kofaktorer är oorganiska och organiska kemikalier som hjälper enzymer under katalys av reaktioner. Koenzymer är icke-protein organiska molekyler som mestadels är derivat av vitaminer lösliga i vatten genom fosforylering; de binder apoenzym till proteiner för att producera ett aktivt holoenzym. Apoenzymer är enzymer som saknar deras nödvändiga kofaktor (er) för korrekt funktion; bindningen av enzymet till ett koenzym bildar ett holoenzym. Holoenzymer är de aktiva formerna av apoenzymer.
kofaktorer kan vara metaller eller små organiska molekyler, och deras primära funktion är att hjälpa till med enzymaktivitet. De kan hjälpa till att utföra vissa, nödvändiga reaktioner som enzymet inte kan utföra ensam. De är indelade i koenzymer och protetiska grupper. Ett holoenzym avser ett katalytiskt aktivt enzym som består av både apoenzym (enzym utan dess kofaktor) och kofaktor. Det finns två grupper av kofaktorer: metaller och små organiska molekyler som kallas koenzymer. Koenzymer är små organiska molekyler som vanligtvis erhålls från vitaminer. Protetiska grupper hänvisar till tätt bundna koenzymer, medan cosubstrates hänvisar till löst bundna koenzymer som frigörs på samma sätt som substrat och produkter. Löst bundna koenzymer skiljer sig från substrat genom att samma koenzymer kan användas av olika enzymer för att åstadkomma korrekt enzymaktivitet.
allmän formel
metallkofaktorredigera
metalljoner är vanliga enzymkofaktorer. Vissa enzymer, som kallas metalloenzymer, kan inte fungera utan en bunden metalljon på det aktiva stället. I daglig näring spelar denna typ av kofaktor en roll som väsentliga spårämnen som: järn (Fe3+), mangan (Mn2+), kobolt (Co2+), koppar (Cu2+), zink (Zn2+), selen (Se2+) och molybden (Mo5+). Till exempel används Mg2+ vid glykolys. I det första steget att omvandla glukos till glukos 6-fosfat, innan ATP används för att ge ADP och en fosfatgrupp, är ATP bunden till Mg2+ som stabiliserar de andra två fosfatgrupperna så att det är lättare att frigöra endast en fosfatgrupp. I vissa bakterier som släktet Azotobacter och Pyrococcus furiosus upptäcks också metallkofaktorer spela en viktig roll. Ett exempel på kofaktorer i aktion är den zinkmedierade funktionen av kolanhydras eller den magnesiummedierade funktionen av restriktionsendonukleas.
CoenzymeEdit
ett koenzym är en liten, organisk, icke-proteinmolekyl som bär kemiska grupper mellan enzymer. Det är kofaktorn för enzymet och utgör inte en permanent del i enzymets struktur. Ibland kallas de cosubstrates och betraktas som substrat som är löst bundna till enzymet. I metabolism spelar koenzymer en roll i gruppöverföringsreaktioner, såsom ATP och koenzym A, och oxidationsreduceringsreaktioner, såsom NAD+ och koenzym Q10. Koenzymer konsumeras ofta och återvinns. Kemiska grupper tillsätts och lossas kontinuerligt av ett enzym. ATP-syntas enzym fosforylerar och omvandlar ADP till ATP, medan Kinas defosforylerar ATP tillbaka till ADP i kontinuerliga hastigheter också. Koenzymmolekyler härrör mest från vitaminer. De är också vanligt gjorda av nukleotider såsom adenosintrifosfat och koenzym A.
genom ytterligare forskning i koenzymaktivitet och dess bindande effekt på enzymet kan mer avslöjas om hur enzymet förändras konformativt och funktionellt. Ett exempel är MAPEG-gruppen av integrerade membranenzymer. Dessa enzymer är avgörande i den katalytiska omvandlingen av lipofila substrat, som är involverade i arakidonsyra härledda budbärare produktion och xenobiotisk avgiftning. Genom användning av ett bundet tvättmedel för att efterlikna ett MAPEG-enzyms kofaktor, glutation, avslöjas ett nytt aktivt ställe specifikt för lipofilt substrat; således kan ytterligare studier avslöja hur dessa substrat binder till denna andra form av enzymet .
Important CoenzymesEdit
NADHEdit
nicotinamide adenine dinucleotide is a coenzyme derived from vitamin B3. In NAD+ the functional group of the molecule is only the nicotinamide part. NAD+ is capable of carrying and transferring electrons and functions as oxidizing agent in redox reactions. Det fungerar också som ett substrat för DNA-ligaser i posttranslationell modifiering, där reaktionen avlägsnar acetylgrupper från proteiner. Vidare oxiderar nad+ i glykolys och citronsyracykeln glukos och frigör energi, som sedan överförs till NAD+ genom reduktion till NADH. NADH lossar senare den extra elektronen genom oxidativ fosforylering för att generera ATP, vilket är den energikälla som människor använder varje dag. Förutom kataboliska reaktioner är NADH också involverad i anabola reaktioner såsom glukoneogenes, och det hjälper också till att producera neurotransmittorer i hjärnan.
FADHEdit
flavin adenindinukleotid är en protesgrupp som, liksom NADH, fungerar som ett reduktionsmedel vid cellulär andning och donerar elektroner till elektrontransportkedjan.
QuinoneEdit
-
1,2-Benzoquinone
-
1,4-Benzoquinone
-
antrakinon
föreningar som har fullständigt konjugerade aromatiska ringar till vilka två syreatomer begränsas som karbonylgrupper (dvs. diketoner). Quinons struktur ger dem möjlighet att bilda ämnen med färger. De finns som pigment i bakterier, svampar och vissa växter och ger dem sina karakteristiska färger. Dessutom används de för att tillverka olika färgfärger för industriella ändamål. I biologiska system fungerar de som elektronacceptorer (oxidationsmedel) i elektrontransportkedjor som de i fotosyntes och aerob andning. Många naturliga eller syntetiska kininer visar biologiska eller farmakologiska aktiviteter, och vissa händelser visar antitumorala aktiviteter.
CoAEdit
koenzym A, syntetiserat från pantotensyra ATP, fungerar som acylgruppsbärare för att transportera funktionella grupper såsom acetyl (acetyl-CoA) eller tioestrar i metaboliska reaktioner som fettsyraoxidation (syntes av fettsyror) och citronsyracykel (cellulär andning). Det överför också fettsyror från cytoplasma till mitokondrier. Förutom sin transportörroll i ämnesomsättningen är CoA också en viktig molekyl i sig. Till exempel är CoA en viktig föregångare till HMG-CoA, ett viktigt enzym i den metaboliska syntesen av kolesterol och ketoner. Dessutom bidrar den acetylgruppen till strukturen av acetylkolin, som är en viktig neurotransmittor som är ansvarig för att inducera muskelkontraktion.
vanlig Koenzymredigera
vitamin AEdit
Vitamin A är indelat i två molekyler, Vitamin A1 (retinol) och Vitamin A2 (dehydroretinol). Retinol är den mest aktiva och vanliga formen. Vitamin A har en stor konjugerad kedja som fungerar som molekylens reaktiva plats. Till skillnad från de flesta kofaktorer genomgår Vitamin A en sekvens av kemiska förändringar (oxidationer, minskningar och isomeriseringar) innan de återgår till sin ursprungliga form. Förmågan för vitamin A: S elektroner att färdas från sackaros till sackaros {\displaystyle \pi {\text {to}} \pi ^ { * }} 
vitamin CEdit
Även känd som askorbinsyra är C-Vitamin ganska rikligt i de flesta växter och djur exklusive primater, marsvin, fladdermöss och vissa fåglar. Trots människans oförmåga att syntetisera absorberande syra är det viktigt i många biosyntetiska vägar som att syntetisera kollagen. Brist leder till en sjukdom som kallas skörbjugg. C-Vitamin hjälper till att reglera immunsystemet och lindra smärta orsakad av trötta muskler. Det behövs också vid tillverkning av kollagen och noradrenalin. C-Vitamin är också en antioxidant som kan förbättra immunsystemet genom att stimulera vita blodkroppar i kroppen. C-Vitamin hjälper också till att gynna hud, tänder och ben.
Vitamin B1Edit
även benämnt tiamin eller Tiamindifosfat (TPP), Vitamin B1 är en kofaktor för oxidativ dekarboxylering både i Krebs cykel och vid omvandling av pyruvat till acetyl-CoA (en viktig molekyl som används i citronsyracykeln för metabolism). Det är allmänt tillgängligt i den mänskliga kosten och särskilt potent i vetex och jäst. Dess funktionalitet är resultatet av en tiazolring som stabiliserar laddning och elektronöverföring genom resonans.
Vitamin B2Edit
Vitamin B2 är känt som riboflavin. Vitamin B2 är föregångaren till Flavinadenindinukleotid (FAD) och flavinmononukleotid (FMN) som är koenzymer som används för oxiderade substrat. FAD innehåller riboflavin och adenin. FMN innehåller riboflavin det är därför det kallas mononukleotid.
Vitamin B3Edit
Vitamin B3 är Niacin eller nikotinsyra med formeln C5H4NCO2H. Vitamin B3 är en föregångare till NADH, NAD+, NADP+ och NADPH som är koenzymer som finns i alla levande celler. NAD + och NADP + är oxidationsmedel. NADH och NADPH är reduktionsmedel.
Vitamin B6Edit
Vitamin B6 är föregångare till koenzym pyridoxalfosfat (PLP) som krävs vid viss transformation av aminosyror inklusive transaminering, deaminering och dekarboxylering.
Vitamin B12Edit
Vitamin B12 är namnet på en klass av besläktade föreningar som har denna vitaminaktivitet. Dessa föreningar innehåller det sällsynta elementet kobolt. Människor kan inte syntetisera B12 och måste få det från kosten.
Vitamin HEdit
även benämnt Biotin, vitamin H är en karboxylbärare; det binder CO2 och bär det tills CO2 doneras i karboxylasreaktioner. Det är vattenlösligt och viktigt i metabolismen av fettsyror och aminosyran leucin. Brist leder till dermatit och håravfall, vilket gör det till en populär ingrediens i kosmetika.
Vitamin KEdit
vitamin K behövs för processen för koagulering av blod och Ca2+ bindning. K-Vitamin kan syntetiseras av bakterier i tarmarna. K-Vitamin behövs för att katalysera karboxyleringen av KG-kolet i glutamatsidokedjan i proteiner.
icke-enzymatisk kofaktorredigera
kofaktor används också i stor utsträckning inom det biologiska fältet för att hänvisa till molekyler som antingen aktiverar, hämmar eller krävs för att proteinet ska fungera. Till exempel kallas ligander såsom hormoner som binder till och aktiverar receptorproteiner kofaktorer eller koaktivatorer, medan molekyler som hämmar receptorproteiner kallas corepressorer.
koaktivatorn kan förbättra transkriptionsinitiering genom att stabilisera bildningen av RNA-polymeras holoenzym möjliggör snabbare clearance av promotorn.
corepressorn kan undertrycka transkriptionsinitiering genom att rekrytera histondeacetylaser som katalyserar avlägsnandet av acetylgrupper från lysinrester. Detta ökar den positiva laddningen på histoner som stärker i interaktionen mellan histonerna och DNA, vilket gör den senare mindre tillgänglig för transkription.