Metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide erinevus

võtme erinevus metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide vahel on see, et metalloensüümidel on kofaktorina kindlalt seotud metalliioon, samas kui metalli aktiveeritud ensüümides olevad metalliioonid pole kindlalt seotud.

Mõnede ensüümide aktiivsus sõltub metalliioonidest, kuna need metalliioonid toimivad kofaktoritena. Need ensüümid jagunevad kahte peamisesse kategooriasse nagu metalloensüümid ja metalliga aktiveeritud ensüümid. Seetõttu erinevad need ensüümid üksteisest tihedalt seotud metalliioonide olemasolu või puudumise järgi. Arutleme nende ensüümide üksikasjade üle.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on metalloensüümid
3. Mis on metalliga aktiveeritud ensüümid
4. Kõrvuti võrdlus - metalloensüümid vs metalliga aktiveeritud ensüümid tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on metalloensüümid?

Metalloensüümid on ensüümid, mis sisaldavad tihedalt seotud metalliiooni. See metalliioon moodustab koordineeritud kovalentsed sidemed ensüümi aminohapetega või proteesigrupiga. Lisaks toimib see koensüümina ja annab ensüümi aktiivsuse. Kui kaaluda metalliiooni paiknemist ensüümis, toimub see tavaliselt ensüümi pinna konkreetses piirkonnas. Seetõttu ei häiri ioon substraadi sidumist aktiivse saidiga. Mõnikord vajavad ensüümid selle aktiivsuseks rohkem kui ühte metalliiooni. Harvadel juhtudel vajavad nad ka kahte erinevat metalliiooni. Kõige tavalisemad metallid, millega see kaasneb, on Fe, Zn, Cu ja Mn. Muud metalli keskmeid peale raua (mitte-heem tsentrid) sisaldavad metalloensüümid on looduses laialt levinud.

Joonis 01: Ensüümi toime

Näited metalloensüümidest:

• Amülaas, termolüsiin on seotud Ca-ga²⁺ ioonid
• Diooldehüdraas, glütserooldehüdrataas on seotud Co-ga²⁺
• Tsütokroom c oksüdaas, dopamiin-b-hüdroksülaas sisaldab Cu²⁺
• Katalaas, nitrogenaas, peroksüdaas, suktsinaatdehüdrogenaas sisaldab Fe²⁺
• Arginaas, histidiin-ammooniumlüaas, püruvaatkarboksülaas sisaldab Mn²⁺

Mis on metalliga aktiveeritud ensüümid?

Metalliga aktiveeritud ensüümid on ensüümid, millel on metalliioonide olemasolu tõttu suurenenud aktiivsus. Enamasti on need metalliioonid kas monovalentsed või kahevalentsed. Kuid need ioonid ei ole ensüümiga tihedalt seotud nagu metalloensüümides. Metall suudab substraadi aktiveerida, seeläbi vahetult ensüümi aktiivsusega. Need ensüümid vajavad metalliioonide kogust üle. Näide: umbes 2-10 korda suurem kui ensüümi kontsentratsioon. Selle põhjuseks on see, et nad ei saa metalliioonidega püsivalt seostuda. Kuid need ensüümid kaotavad selle puhastamise ajal aktiivsuse.

Näited metaaktiveeritud ensüümidest:

• Püruvaadi kinaas vajab K⁺
• Fosfotransferaasid vajavad Mg²⁺ või Mn²⁺

Mis vahe on metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide vahel?

Metalloensüümid on ensüümid, mis sisaldavad tihedalt seotud metalliiooni. Ainulaadse omadusena on neil kofaktorina kindlalt seotud metalliioon. Pealegi vajavad need ensüümid oma aktiivsuseks ühte või kahte metalliiooni, mis on seotud ensüümi pinna spetsiifilise piirkonnaga. Metalliga aktiveeritud ensüümid on ensüümid, millel on suurenenud aktiivsus metalliioonide olemasolu tõttu, mis ei ole kindlalt seotud. See on peamine erinevus metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide vahel. See tähendab, et erinevalt metalloensüümidest ei ole metalliga aktiveeritud ensüümidel kofaktorina kindlalt seotud metalliiooni. Lisaks sellele vajavad need ensüümid nende metalli ioonide suurt kontsentratsiooni.

Kokkuvõte - metalloensüümid vs metalliga aktiveeritud ensüümid

Ensüümi, mille aktiivsus sõltub metalliioonide olemasolust, on kahte tüüpi; need on metalloensüümid ja metalliga aktiveeritud ensüümid. Metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide erinevus seisneb selles, et metalloensüümidel on kofaktorina kindlalt seotud metalliioon, samas kui metalliga aktiveeritud ensüümides olevad metalliioonid pole kindlalt seotud.

Viide:

1. “Metalloproteiin”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23. juuli 2018. Saadaval siin  
2. “metalloensüüm”. Egiptuse ajakiri Medical Human Genetics, Elsevier. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. Entsüümi tegevusBy Muessig - Oma töö, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu