Kelompok prostetik – Apa-itu.net.

Apa itu grup prostetik?

Sebuah kelompok prostetik adalah fragmen protein yang tidak memiliki sifat asam amino. Dalam kasus ini, protein disebut “heteroprotein” atau protein terkonjugasi, di mana bagian protein disebut apoprotein. Sebaliknya, molekul yang hanya terdiri dari asam amino disebut holoprotein.

Protein dapat diklasifikasikan menurut sifat kelompok prostetik: ketika kelompok adalah karbohidrat, lipid atau kelompok heme, protein adalah glikoprotein, lipoprotein dan protein heme, masing-masing. Selain itu, gugus prostetik dapat sangat bervariasi: dari logam (Zn, Cu, Mg, Fe) hingga asam nukleat, asam fosfat, dan lain-lain.

Dalam beberapa kasus, protein membutuhkan komponen tambahan untuk menjalankan fungsinya dengan sukses. Selain kelompok prostetik ada koenzim; yang terakhir mengikat secara longgar, sementara dan lemah ke protein, sedangkan kelompok prostetik terikat kuat ke bagian protein.

Kelompok prostetik utama dan fungsinya

Biotin

Biotin adalah vitamin hidrofilik dari kompleks B yang berpartisipasi dalam metabolisme berbagai biomolekul , termasuk glukoneogenesis, katabolisme asam amino, dan sintesis lipid.

Ia bertindak sebagai gugus prostetik untuk berbagai enzim, seperti asetil-KoA karboksilase (dalam bentuk yang ditemukan di mitokondria dan sitosol), piruvat karboksilase, propionil-KoA karboksilase, dan b-metilkrotonil-KoA karboksilase.

Molekul ini mampu menempelkan dirinya ke enzim ini melalui residu lisin dan bertanggung jawab untuk pengangkutan karbon dioksida. Fungsi biotin dalam organisme melampaui perannya sebagai kelompok prostetik: ia berpartisipasi dalam embriogenesis, sistem kekebalan dan ekspresi gen.

Putih telur mentah memiliki protein yang disebut avidin, yang menekan penggunaan biotin secara normal; Untuk alasan ini, konsumsi telur matang dianjurkan karena panas mendenaturasi avidin, sehingga kehilangan fungsinya.

Grup heme

Gugus heme hemoglobin

Gugus heme adalah molekul porfirin (cincin heterosiklik besar) yang memiliki atom besi dalam strukturnya yang mampu mengikat oksigen secara reversibel atau melepaskan dan mengambil elektron. Ini adalah kelompok prostetik hemoglobin, protein yang bertanggung jawab untuk pengangkutan oksigen dan karbon dioksida.

Dalam globin fungsional, atom besi memiliki muatan +2 dan berada dalam keadaan oksidasi besi, sehingga dapat membentuk lima atau enam ikatan koordinasi. Warna merah darah yang khas disebabkan oleh adanya gugus heme.

Gugus heme juga merupakan gugus prostetik dari enzim lain, seperti mioglobin, sitokrom, katalase, dan peroksidase.

Flavin mononukleotida dan flavin adenin dinukleotida

Flavin mononukleotida

Kedua kelompok prostetik yang hadir dalam flavoproteins dan berasal dari riboflavin atau vitamin B 2 . Kedua molekul memiliki situs aktif yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi reversibel.

Flavoprotein memiliki peran biologis yang sangat bervariasi. Mereka dapat berpartisipasi dalam reaksi dehidrogenasi molekul seperti suksinat, berpartisipasi dalam pengangkutan hidrogen dalam rantai transpor elektron atau bereaksi dengan oksigen, menghasilkan H 2 O 2 .

Pyrroloquinoline quinone

Ini adalah kelompok prostetik quinoprotein, kelas enzim dehidrogenase seperti glukosa dehidrogenase, yang berpartisipasi dalam glikolisis dan jalur lainnya.

fosfat piridoksal

Piridoksal fosfat merupakan turunan dari vitamin B 6 . Hal ini ditemukan sebagai kelompok prostetik dari enzim amino transferase.

Ini adalah gugus prostetik dari enzim glikogen fosforilase dan dihubungkan dengannya melalui ikatan kovalen antara gugus aldehida dan gugus -amino dari residu lisin di daerah pusat enzim. Kelompok ini membantu dalam pemecahan fosforolitik glikogen.

Kedua flavin mononukleotida dan flavin adenin dinukleotida yang disebutkan di atas sangat diperlukan untuk konversi piridoksin atau vitamin B 6 untuk piridoksal fosfat.

Metilkobalamin

Methylcobalamin adalah bentuk setara dengan vitamin B 12 . Secara struktural ia memiliki pusat kobalt oktahedral dan mengandung ikatan logam-alkil. Di antara fungsi metabolisme utamanya adalah transfer gugus metil.

Tiamin pirofosfat

Tiamin pirofosfat adalah kelompok prostetik enzim yang terlibat dalam jalur metabolisme utama, seperti -ketoglutarat dehidrogenase, piruvat dehidrogenase, dan transketolase.

Dengan cara yang sama, ia berpartisipasi dalam metabolisme karbohidrat, lipid, dan asam amino rantai cabang. Semua reaksi enzimatik yang membutuhkan tiamin pirofosfat melibatkan transfer unit aldehida yang diaktifkan.

Tiamin pirofosfat disintesis intraseluler oleh fosforilasi vitamin B 1 atau tiamin. Molekulnya terdiri dari cincin pirimidin dan cincin tiazolium dengan struktur CH azida.

Kekurangan tiamin pirofosfat menyebabkan penyakit neurologis yang dikenal sebagai beri-beri dan sindrom Wernicke – Korsakoff. Ini terjadi karena satu-satunya bahan bakar di otak adalah glukosa, dan karena kompleks piruvat dehidrogenase membutuhkan tiamin pirofosfat, sistem saraf tidak memiliki energi.

Molibdopterin

Molibdopterin adalah turunan dari piranopterin; Mereka terdiri dari cincin pyran dan dua tiolat. Mereka adalah kelompok prostetik atau kofaktor yang ditemukan dalam enzim yang memiliki molibdenum atau tungsten.

Hal ini ditemukan sebagai kelompok prostetik reduktase tiosulfat, hidroksilase purin, dan dehidrogenase format.

Asam lipoat

Asam lipoat adalah gugus prostetik dari lipoamida dan terikat secara kovalen pada bagian protein oleh residu lisin.

Dalam bentuk tereduksi, asam lipoat memiliki sepasang gugus sulfhidril, sedangkan dalam bentuk teroksidasi memiliki disulfida siklik.

Hal ini bertanggung jawab untuk pengurangan siklik disulfida dalam asam lipoat. Selain itu, ini adalah kelompok prostetik transsetilase dan kofaktor berbagai enzim yang terlibat dalam siklus asam sitrat atau siklus Krebs.

Ini adalah komponen biologis yang sangat penting dalam dehidrogenase asam alkato, di mana gugus sulfhidril bertanggung jawab untuk mengangkut atom hidrogen dan gugus asil.

Molekul tersebut merupakan turunan dari asam lemak oktanoat dan terdiri dari karboksil terminal dan cincin ditional.

Asam nukleat

Asam nukleat adalah kelompok protetik dari nukleoprotein yang ditemukan dalam inti sel, seperti histon, telomerase, dan protamin.