ROLA METALI

ROLA METALI

W KATALIZIE

W KATALIZIE

ENZYMATYCZNEJ

ENZYMATYCZNEJ

Patrycja

Patrycja

Chrząszcz

Chrząszcz

Gr. 5a

Gr. 5a

Składowe niebiałkowe

Składowe niebiałkowe

enzymów

enzymów

1.

1.

GRUPY PROSTETYCZNE-

GRUPY PROSTETYCZNE-

wbudowane w strukturę białka, stabilne

wbudowane w strukturę białka, stabilne

np.

np.

FAD, FMN, Co, Cu, Mg, Mn, Zn

FAD, FMN, Co, Cu, Mg, Mn, Zn

2.

2.

KOFAKTORY

KOFAKTORY

- składowa przejściowa

- składowa przejściowa

enzymu/substratu

enzymu/substratu

np.

np.

ATP, Co, Ca, Mn, Mg, K

ATP, Co, Ca, Mn, Mg, K

3.

3.

KOENZYMY

KOENZYMY

- czynniki przenoszące

- czynniki przenoszące

grupy funkcyjne

grupy funkcyjne

JONY METALI JAKO GRUPY

JONY METALI JAKO GRUPY

PROSTETYCZNE

PROSTETYCZNE

METALOENZYM

METALOENZYM

- zawiera silnie związany

- zawiera silnie związany

JON METALU

JON METALU

; ok. 1/3

; ok. 1/3

enzymów

enzymów

Jony metali- czynniki biorące udział w reakcjach typu

Jony metali- czynniki biorące udział w reakcjach typu

redoks

redoks

Funkcje

Funkcje

:

:

- ułatwienie przyłączenia i orientacji substratów

- ułatwienie przyłączenia i orientacji substratów

- ułatwienie tworzenia wiązań kowalencyjnych z

- ułatwienie tworzenia wiązań kowalencyjnych z

produktami pośrednimi

produktami pośrednimi

- oddziaływanie z substratami <czynienie ich

- oddziaływanie z substratami <czynienie ich

nukleofilowymi lub eletrofilowymi>

nukleofilowymi lub eletrofilowymi>

PRZYKŁADY METALOENZYMÓW

PRZYKŁADY METALOENZYMÓW

OKSYDAZY

OKSYDAZY

(niektóre) -

(niektóre) -

Cu

Cu

np.

np.

-

-

oksydaza moczanowa

oksydaza moczanowa

-

-

ceruloplazmina

ceruloplazmina

- utlenianie Fe

- utlenianie Fe

2+

2+

do

do

Fe

Fe

3+

3+

niedobór (przyczyny): choroba

niedobór (przyczyny): choroba

Wilsona, Menkesa

Wilsona, Menkesa

METALOENZYMY

METALOENZYMY

DIOKSYGENAZY

DIOKSYGENAZY

-

-

Fe

Fe

-np.

-np.

dioksygenaza homogentyzynowa

dioksygenaza homogentyzynowa

-wbudowanie tlenu do centrum katalitycznego

-wbudowanie tlenu do centrum katalitycznego

-

brak: ALKAPTONURIA

brak: ALKAPTONURIA

DEHYDRATAZA WĘGLANOWA-

DEHYDRATAZA WĘGLANOWA-

Zn

Zn

-np.

-np.

dehydrogenaza mleczanowa-

dehydrogenaza mleczanowa-

zawał serca

zawał serca

METALOENZYMY

METALOENZYMY

-

-

Co

Co

- koenzym wielu enzymów;

- koenzym wielu enzymów;

wchodzi w skład witaminy B12

wchodzi w skład witaminy B12

-

-

Mn

Mn

– np.

– np.

dehydrogenaza

dehydrogenaza

izocytrynianowa

izocytrynianowa

;

;

tworzy NADPH <lipogeneza>

tworzy NADPH <lipogeneza>

-

Mo

Mo

– np.

– np.

oksydaza ksantynowa

oksydaza ksantynowa

;

;

rola w przemianie zasad

rola w przemianie zasad

purynowych w kwas moczowy

purynowych w kwas moczowy

niedobór: hipourykemia

niedobór: hipourykemia

JONY METALI JAKO KOFAKTORY

JONY METALI JAKO KOFAKTORY

- najbardziej powszechne kofaktory

- najbardziej powszechne kofaktory

-

ENZYMY AKTYWOWANE PRZEZ METAL

ENZYMY AKTYWOWANE PRZEZ METAL

-

-

enzymy, które wymagają jonów

enzymy, które wymagają jonów

metali jako kofaktora

metali jako kofaktora

JONY METALI- KOFAKTORY

JONY METALI- KOFAKTORY

-

-

Mg

Mg

-

-

POLIMERAZY

POLIMERAZY

-

-

Mn

Mn

-

-

niektóre

niektóre

FOSFATAZY

FOSFATAZY

np.

np.

fosfataza-1 białek

fosfataza-1 białek

– defosforylacja i

– defosforylacja i

inaktywowanie fosforylazy

inaktywowanie fosforylazy

- niektóre

- niektóre

FOSFORYLAZY

FOSFORYLAZY

np.

np.

fosforylaza

fosforylaza

glikogenowa

glikogenowa

-

-

tworzenie glukozo-1-4-fosforanu

tworzenie glukozo-1-4-fosforanu

JONY METALI- KOFAKTORY

JONY METALI- KOFAKTORY

-

-

Co

Co

-

-

KARBOKSYLAZY

KARBOKSYLAZY

np.

np.

karboksylaza acetylo-CoA

karboksylaza acetylo-CoA

–

–

regulacj

regulacj

a

a

lipogenezy

lipogenezy

-

-

K

K

–

–

np.

np.

acetylotransferaza cholinowa

acetylotransferaza cholinowa

-

-

Ca

Ca

–

–

np.

np.

trypsyna

trypsyna

ROLA METALI

ROLA METALI

- składniki wielu enzymów, gdzie pełnią funkcje

- składniki wielu enzymów, gdzie pełnią funkcje

katalityczne i strukturalne

katalityczne i strukturalne

- spoiwo między koenzymem a apoenzymem lub

- spoiwo między koenzymem a apoenzymem lub

enzymem a substratem,

enzymem a substratem,

- aktywatory lub inhibitorów katalizy

- aktywatory lub inhibitorów katalizy

enzymatycznej,

enzymatycznej,

- inaktywatory (np. jony metali ciężkich)-

- inaktywatory (np. jony metali ciężkich)-

w większych stężeniach

w większych stężeniach

Dziękuję za uwagę

Dziękuję za uwagę