Μια προσθετική ομάδα είναι ένα μη πεπτιδικό συστατικό συμπλόκων πρωτεϊνών που διασφαλίζει την απόδοση των βιολογικών λειτουργιών τους. Τις περισσότερες φορές μιλούν για τις προσθετικές ομάδες των ενζύμων. Οι προσθετικές ομάδες συνδέονται σταθερά με το πρωτεϊνικό τμήμα με ομοιοπολικούς δεσμούς. Μπορεί να είναι ουσίες ανόργανης (ιόντα μετάλλων) και οργανικής (υδατάνθρακες, βιταμίνες) φύσης.
Προθετικές ομάδες πρωτεϊνών
Οι σύνθετες πρωτεΐνες ταξινομούνται σύμφωνα με τη δομή της προσθετικής ομάδας. Διακρίνονται οι ακόλουθες κατηγορίες σύνθετων πρωτεϊνών:
- Γλυκοπρωτεΐνες: αληθινές και πρωτεογλυκάνες. Οι προσθετικές ομάδες των πρώτων αντιπροσωπεύονται από μονοσακχαρίτες, δεοξυσακχαρίτες, σιαλικά οξέα και ολιγοσακχαρίτες. Οι πραγματικές γλυκοπρωτεΐνες περιλαμβάνουν όλες τις σφαιρίνες του πλάσματος, τις ανοσοσφαιρίνες, τις ιντερφερόνες, το ινωδογόνο, τις ορμόνες κορτικοτροπίνη, γοναδοτροπίνη. Η προσθετική ομάδα των πρωτεογλυκανών αντιπροσωπεύεται από υψηλού μοριακού βάρους ετεροπολυσακχαρίτες - γλυκοζαμινογλυκάνες. Παραδείγματα υδατανθράκων είναι το υαλουρονικό οξύ, το χονδροϊτικό οξύ, η ηπαρίνη. Το τμήμα των υδατανθράκων συνδέεται με τον ομοιοπολικό-γλυκοσιδικό δεσμό πρωτεΐνης λόγω της υδροξυλικής ομάδας της θρεονίνης, της σερίνης ή της αμινομάδας της λυσίνης,γλουταμίνη, ασπαραγίνη.
- Λιποπρωτεΐνες. Η προσθετική ομάδα είναι λιπίδια ποικίλης σύνθεσης. Το πρωτεϊνικό τμήμα μπορεί να συνδυαστεί με τους λιπιδικούς ομοιοπολικούς δεσμούς και στη συνέχεια σχηματίζονται αδιάλυτες λιποπρωτεΐνες, οι οποίες εκτελούν κυρίως δομικές λειτουργίες. και μη ομοιοπολικούς δεσμούς, τότε σχηματίζονται διαλυτά λιπίδια, τα οποία εκτελούν κυρίως λειτουργίες μεταφοράς. Οι πρωτεΐνες (αποπρωτεΐνες) των διαλυτών λιποπρωτεϊνών σχηματίζουν ένα επιφανειακό υδρόφιλο στρώμα, τα λιπίδια σχηματίζουν έναν υδρόφοβο πυρήνα, ο οποίος περιέχει μεταφερόμενες ουσίες λιπιδικής φύσης. Οι διαλυτές λιποπρωτεΐνες περιλαμβάνουν όλα τα σύμπλοκα λιποπρωτεϊνών, τα οποία είναι μάλλον συσσωματώματα πρωτεϊνών και λιπιδίων ποικίλης σύνθεσης.
- Φωσφοπρωτεΐνες. Η προσθετική ομάδα είναι το φωσφορικό οξύ. Το υπόλειμμά του συνδέεται με το πρωτεϊνικό μέρος με εστερικούς δεσμούς λόγω των υδροξοομάδων σερίνης και θρεονίνης. Οι φωσφοπρωτεΐνες περιλαμβάνουν καζεΐνη, βιτελίνη, ωοαλβουμίνη.
- Μεταλλοπρωτεΐνες. Αυτά περιλαμβάνουν περισσότερα από εκατό ένζυμα. Η προσθετική ομάδα αντιπροσωπεύεται από ένα ιόν ενός ή περισσοτέρων διαφορετικών μετάλλων. Για παράδειγμα, η τρανσφερίνη και η φερριτίνη περιλαμβάνουν ιόντα σιδήρου, αλκοολική αφυδρογονάση - ψευδάργυρο, οξειδάση κυτοχρωμίου - χαλκό, πρωτεϊνάσες - ιόντα μαγνησίου και καλίου, ΑΤΡάση - ιόντα νατρίου, μαγνησίου, ασβεστίου και καλίου.
- Οι χρωμοπρωτεΐνες έχουν μια έγχρωμη προσθετική ομάδα. Στον άνθρωπο και στα ανώτερα ζώα, αντιπροσωπεύονται κυρίως από αιμοπρωτεΐνες και φλαβοπρωτεΐνες. Η αίμη είναι το μη πρωτεϊνικό μέρος των αιμοπρωτεϊνών. Η αίμη είναι μέρος της αιμοσφαιρίνης, της μυοσφαιρίνης, των κυτοχρωμάτων, των καταλάσεων, των υπεροξειδασών. Προσθετική ομάδα φλαβοπρωτεϊνώνείναι FAD.
6. Νουκλεοπρωτεΐνες. Η προσθετική ομάδα είναι νουκλεϊκά οξέα - DNA ή RNA. Το πρωτεϊνικό μέρος των νουκλεοπρωτεϊνών περιέχει πολλά θετικά φορτισμένα αμινοξέα - λυσίνη και αργινίνη, επομένως έχει βασικές ιδιότητες. Τα ίδια τα νουκλεϊκά οξέα είναι όξινα. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του πρωτεϊνικού και μη πρωτεϊνικού τμήματος πραγματοποιείται έτσι με αλληλεπίδραση ιόντων-ιόντων. Η σύνδεση του κύριου τμήματος πρωτεΐνης σε ένα μάλλον "χαλαρό" όξινο μόριο DNA σάς επιτρέπει να αποκτήσετε μια συμπαγή δομή - τη χρωματίνη, η οποία παρέχει αποθήκευση κληρονομικών πληροφοριών.
Προθετικές ομάδες ενζύμων
Περίπου το 60% των γνωστών ενζύμων είναι απλές ουσίες. Το ενεργό κέντρο τους σχηματίζεται μόνο από αμινοξέα. Στην περίπτωση αυτή, ο δεσμός ενζύμου-υποστρώματος πραγματοποιείται με αλληλεπίδραση οξέος-βάσης. Για να συμβεί ένας αριθμός αντιδράσεων στο σώμα, δεν αρκεί μια τόσο απλή αλληλεπίδραση. Τότε στην αντίδραση δεν συμμετέχουν μόνο το υπόστρωμα και το ένζυμο, αλλά και άλλες μη πρωτεϊνικές ενώσεις, που ονομάζονται συμπαράγοντες. Υπάρχουν δύο υποκατηγορίες συμπαραγόντων: τα συνένζυμα και οι προσθετικές ομάδες. Τα πρώτα συνδέονται με το πρωτεϊνικό τμήμα του ενζύμου με ασθενείς μη ομοιοπολικούς δεσμούς, λόγω των οποίων μπορούν να λειτουργήσουν ως φορείς μεταξύ μεμονωμένων ενζύμων. Οι προσθετικές ομάδες συνδέονται σταθερά με ομοιοπολικούς δεσμούς με το αποένζυμο και λειτουργούν ως ενδοενζυματικός φορέας. Παραδείγματα των προσθετικών ομάδων ορισμένων ενζύμων παρουσιάζονται στοτραπέζι.
| Πίνακας. Προσθετικές ομάδες, οι πηγές σύνθεσής τους και τα αντίστοιχα ένζυμα | ||
| Προθετική ομάδα | Πηγή σύνθεσης | Παραδείγματα ενζύμων |
| FAD, FMN | ριβοφλαβίνη | Αερόβιες και ορισμένες αναερόβιες αφυδρογονάσες |
| Φωσφορική πυριδοξάλη | Πυριδοξίνη | Αμινοτρανσφεράσες, αποκαρβοξυλάσες |
| Πυροφωσφορική θειαμίνη | Θιαμίνη | Αποκαρβοξυλάσες, τρανσφεράσες |
| Βιοτίνη | Βιοτίνη | Καρβοξυλάση |
| Gem | Γλυκίνη, ηλεκτρικό, φερριτίνη | Κυτοχρώματα, αιμοσφαιρίνες, μυοσφαιρίνη, καταλάση, υπεροξειδάσες |
Προθετικές ομάδες λιπιδίων
Σε αυτή την περίπτωση, η προσθετική ομάδα είναι το μη λιπιδικό μέρος των πολύπλοκων λιπιδίων, όπως τα φωσφολιπίδια, τα γλυκολιπίδια, τα σουλφολιπίδια.
