Кофактор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Кофактор — небольшое небелковое (и не производное от аминокислот) соединение (чаще всего ион металла), которое присоединяется к функциональному участку белка и участвует в его биологической деятельности[1]. Такие белки обычно являются ферментами, поэтому кофакторы называют «молекулами-помощниками», которые участвуют в биохимических превращениях.

Термин "кофермент" был введён в начале XX века и обозначал часть некоторых ферментов, которая легко отделялась от белковой молекулы фермента и удалялась через полупроницаемую мембрану при диализе. Кофакторы классифицируются на неорганические ионы и комплексные органические молекулы, называемые коферментами. Последние обычно являются производными от витаминов. Кофактор, который прочно связан с белком (например, ковалентно), называют простетической группой[2].

Неактивный фермент без кофактора называют апоферментом, а фермент вкупе с кофактором — холоферментом[3].

Только в комплексе с кофактором фермент приобретает свои активные свойства и способен участвовать в реакциях.

Неорганические кофакторы[править | править код]

Ионы металлов[править | править код]

Часто кофакторами являются ионы металлов. Поэтому в небольших количества они должны поступать в организм с пищей. Для человека список основных металлов включает железо, марганец, магний, кобальт, медь, цинк, молибден[4]. Хотя дефицит хрома и вызывает нарушение толерантности к глюкозе, не было найдено ни одного фермента использующего хром как кофактор[5][6]. Ещё одним жизненно необходимым элементом для человека является кальций, но кальций связывается с ферментами не в виде иона, а как белок кальмодулин[7].

Ион Примеры ферментов содержащих этот ион
меди Цитохром с-оксидаза
железа Каталаза
Цитохромы (через Гем)
Нитрогеназа
Гидрогеназа
магния Глюкозо-6-фосфатаза
Гексокиназа
ДНК-полимераза
марганца Аргиназа
молибдена Нитратредуктаза
Нитрогеназа
никеля Уреаза
цинк Алкогольдегидрогеназа
ДНК-полимераза
Простой кластер [Fe2S2] содержащий два атома железа и два атома серы, координируется четырьмя лигандами белками.

Железосерные кластеры[править | править код]

Железосерные кластеры — это комплексы железа и серы, связанные с белками. Они играют важную роль в транспорте электронов, окислительно-восстановительных реакциях, и как структурные блоки[8].

Органические кофакторы[править | править код]

Органические кофакторы или Коферменты — вещества, предшественниками которых являются витамины. Коферменты резко специфичны к определенным реакциям, т.к. имеют определенную структуру. К коферментам относятся биотин (витамин Н), ацетил-S-КоА (пантотеновая кислота), никотинамидные коферменты (ниацин) и др.[9]

Примечания[править | править код]

  1. Gregory A. Petsko, Petsko, Dagmar Ringe, Ringe. Protein Structure and Function (англ.). — New Science Press, 2004. — P. 175. — 220 p. — ISBN 9781405119221.
  2. Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера: в 3 т. Т. 1. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — С. 271. — 694 с. — ISBN 978-5-94774-364-4.
  3. Sauke, David J.; Metzler, David E.; Metzler, Carol M. Biochemistry: the chemical reactions of living cells (англ.). — 2nd. — San Diego: Harcourt/Academic Press, 2001. — ISBN 0-12-492540-5.
  4. Aggett P.J. Physiology and metabolism of essential trace elements: an outline (англ.) // Clin Endocrinol Metab (англ.) : journal. — 1985. — Vol. 14, no. 3. — P. 513—543. — doi:10.1016/S0300-595X(85)80005-0. — PMID 3905079.
  5. Stearns D.M. Is chromium a trace essential metal? (неопр.) // BioFactors. — 2000. — Т. 11, № 3. — С. 149—162. — doi:10.1002/biof.5520110301. — PMID 10875302.
  6. Vincent J.B. The biochemistry of chromium (англ.) // J. Nutr. (англ.) : journal. — 2000. — 1 April (vol. 130, no. 4). — P. 715—718. — PMID 10736319.
  7. Clapham D.E. Calcium signaling (англ.) // Cell. — Cell Press, 2007. — Vol. 131, no. 6. — P. 1047—1058. — doi:10.1016/j.cell.2007.11.028. — PMID 18083096.
  8. Meyer J. Iron-sulfur protein folds, iron-sulfur chemistry, and evolution (англ.) // J. Biol. Inorg. Chem. (англ.) : journal. — 2008. — February (vol. 13, no. 2). — P. 157—170. — doi:10.1007/s00775-007-0318-7. — PMID 17992543.
  9. под редакцией Е.С. Северина, Я.А. Николаева. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. — 2001. — С. 47, 48. — 448 с.

Литература[править | править код]