Разница между металлоферментами и активированными металлом ферментами

ключевое отличие между металлоферментами и активированными металлами ферментами является то, что металлоферменты имеют прочно связанный ион металла в качестве кофактора, тогда как ионы металла в ферментах, активированных металлом, не связаны прочно.

Активность некоторых ферментов зависит от ионов металлов, потому что эти ионы металлов действуют как кофакторы. Эти ферменты относятся к двум основным категориям: металлоферменты и металлоактивированные ферменты. Следовательно, эти ферменты отличаются друг от друга в зависимости от наличия или отсутствия плотно связанных ионов металлов. Давайте обсудим более подробно об этих ферментах.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое металлоферменты
3. Что такое активированные металлом ферменты
4. Сравнение бок о бок - металлоферменты против ферментов, активированных металлом, в табличной форме
5. Резюме

Что такое металлоферменты?

Металлоферменты представляют собой ферменты, которые содержат сильно связанный ион металла. Этот ион металла образует координационные ковалентные связи с аминокислотами фермента или с протезной группой. Кроме того, он действует как кофермент и придает активность фермента. При рассмотрении местоположения иона металла в ферменте, он обычно происходит в определенной области на поверхности фермента. Следовательно, ион не нарушает связывание субстрата с активным центром. Иногда для своей активности ферментам требуется более одного иона металла. В редких случаях им также нужны два разных иона металла. Наиболее распространенными металлами, которые участвуют в этом, являются Fe, Zn, Cu и Mn. Металлоферменты, содержащие металлические центры, отличные от железа (негемовые центры), широко распространены в природе.

Рисунок 01: Ферментное действие

Примеры металлоферментов:

• Амилаза, термолизин связаны с Са²⁺ ионы
• Диолдегидразу, глицеролдегидратазу связывают с Со²⁺
• Цитохром с оксидаза, дофамин-б-гидроксилаза содержит Cu²⁺
• Каталаза, нитрогеназа, пероксидаза, сукцинатдегидрогеназа содержит Fe²⁺
• Аргиназа, гистидин-аммиачная лиаза, пируваткарбоксилаза содержит Mn²⁺

Что такое активированные металлом ферменты?

Активированные металлом ферменты представляют собой ферменты, которые обладают повышенной активностью благодаря присутствию ионов металлов. В большинстве случаев эти ионы металлов являются либо одновалентными, либо двухвалентными. Однако эти ионы не тесно связаны с ферментом, как в металлоферментах. Металл может активировать субстрат, тем самым непосредственно взаимодействуя с активностью фермента. Эти ферменты требуют избытка ионов металлов. Пример: примерно в 2-10 раз выше, чем концентрация фермента. Это потому, что они не могут постоянно связываться с ионом металла. Однако эти ферменты теряют свою активность при очистке.

Примеры мета-активированных ферментов:

• Пируваткиназа требует К⁺
• Фосфотрансферазы требует Mg²⁺ или Mn²⁺

В чем разница между металлоферментами и активированными металлом ферментами?

Металлоферменты представляют собой ферменты, которые содержат сильно связанный ион металла. Как уникальная характеристика, они имеют твердо связанный ион металла в качестве кофактора. Кроме того, эти ферменты требуют либо одного, либо двух ионов металлов, связанных с определенной областью поверхности фермента для их активности. Активированные металлом ферменты представляют собой ферменты, которые обладают повышенной активностью из-за присутствия ионов металлов, которые не связаны прочно. Это ключевое различие между металлоферментами и активированными металлами ферментами. То есть, в отличие от металлоферментов, у ферментов, активированных металлом, нет прочно связанного иона металла в качестве кофактора. Кроме того, эти ферменты требуют высокой концентрации ионов металла вокруг них..

Резюме - Металлоферменты против металлоактивированных ферментов

Фермент, активность которого зависит от присутствия ионов металлов, бывает двух типов; это металлоферменты и металлоактивированные ферменты. Разница между металлоферментами и активированными металлами ферментами заключается в том, что металлоферменты имеют прочно связанный ион металла в качестве кофактора, тогда как ионы металлов в активированных металлом ферментах не связаны прочно..

Ссылка:

1. «Металлопротеин». Википедия, Фонд Викимедиа, 23 июля 2018 года. Доступно здесь  
2. «Металлофермент». Египетский журнал медицинской генетики человека, Elsevier. Доступна здесь  

Изображение предоставлено:

1. «Ферментное действие» от Muessig - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia