Kľúčový rozdiel medzi metaloenzýmami a enzýmami aktivovanými kovom je v tom, že metaloenzýmy majú ako kofaktor pevne viazaný ión kovu, zatiaľ čo ióny kovu v enzýmoch aktivovaných kovom nie sú pevne viazané.
Aktivita niektorých enzýmov závisí od kovových iónov, pretože tieto kovové ióny pôsobia ako kofaktory. Tieto enzýmy sú v dvoch hlavných kategóriách ako metaloenzýmy a enzýmy aktivované kovom. Preto sa tieto enzýmy navzájom líšia podľa prítomnosti alebo neprítomnosti pevne viazaných kovových iónov. Poďme diskutovať o ďalších podrobnostiach o týchto enzýmoch.
Čo sú to metaloenzýmy?
Metaloenzýmy sú enzýmy, ktoré obsahujú pevne viazaný kovový ión. Tento kovový ión tvorí koordinačné kovalentné väzby s aminokyselinami enzýmu alebo s prostetickou skupinou. Ďalej pôsobí ako koenzým a prenáša aktivitu enzýmu. Keď uvažujeme o umiestnení kovového iónu v enzýme, zvyčajne sa vyskytuje v špecifickej oblasti na povrchu enzýmu. Preto ión nenarúša väzbu substrátu s aktívnym miestom. Niekedy enzýmy vyžadujú pre svoju aktivitu viac ako jeden kovový ión. V zriedkavých prípadoch vyžadujú aj dva rôzne kovové ióny. Najbežnejšie kovy, ktoré sa na tom podieľajú, sú Fe, Zn, Cu a Mn. Metaloenzýmy obsahujúce kovové centrá iné ako železo (nehemové centrá) sú v prírode veľmi rozšírené.
Obrázok 01: Účinok enzýmu
Príklady metaloenzýmov:
- Amyláza, termolyzín sú viazané s iónmi Ca2+
- Dioldehydráza, glyceroldehydratáza sú naviazané na Co2+
- Cytochróm c oxidáza, dopamín-b-hydroxyláza obsahuje Cu2+
- Kataláza, dusitanáza, peroxidáza, sukcinátdehydrogenáza obsahuje Fe2+
- Argináza, histidín-amóniová lyáza, pyruvátkarboxyláza obsahuje Mn2+
Čo sú to kovmi aktivované enzýmy?
Kovom aktivované enzýmy sú enzýmy, ktoré majú zvýšenú aktivitu v dôsledku prítomnosti kovových iónov. Vo väčšine prípadov sú tieto kovové ióny buď jednomocné alebo dvojmocné. Tieto ióny však nie sú pevne viazané s enzýmom ako v metaloenzýmoch. Kov môže aktivovať substrát, a tak sa priamo zapojiť do aktivity enzýmu. Tieto enzýmy vyžadujú nadbytok kovových iónov. Príklad: približne 2-10 krát vyššia ako koncentrácia enzýmu. Je to preto, že sa nemôžu natrvalo spojiť s kovovým iónom. Tieto enzýmy však pri jeho čistení strácajú svoju aktivitu.
Príklady metaaktivovaných enzýmov:
- Pyruvátkináza vyžaduje K+
- Fosfotransferázy vyžadujú Mg2+ alebo Mn2+
Aký je rozdiel medzi metaloenzýmami a kovmi aktivovanými enzýmami?
Metaloenzýmy sú enzýmy, ktoré obsahujú pevne viazaný kovový ión. Ako jedinečnú vlastnosť majú ako kofaktor pevne viazaný kovový ión. Okrem toho tieto enzýmy pre svoju aktivitu vyžadujú jeden alebo dva kovové ióny naviazané na špecifickú oblasť povrchu enzýmu. Kovom aktivované enzýmy sú enzýmy, ktoré majú zvýšenú aktivitu v dôsledku prítomnosti kovových iónov, ktoré nie sú pevne viazané. Je to kľúčový rozdiel medzi metaloenzýmami a kovmi aktivovanými enzýmami. To znamená, že na rozdiel od metaloenzýmov, kovom aktivované enzýmy nemajú ako kofaktor pevne viazaný kovový ión. Okrem toho tieto enzýmy vyžadujú okolo seba vysokú koncentráciu kovových iónov.
Zhrnutie – Metaloenzýmy verzus kovmi aktivované enzýmy
Enzým, ktorého aktivita závisí od prítomnosti kovových iónov, je dvoch typov; sú to metaloenzýmy a kovom aktivované enzýmy. Rozdiel medzi metaloenzýmami a enzýmami aktivovanými kovom je v tom, že metaloenzýmy majú ako kofaktor pevne viazaný ión kovu, zatiaľ čo ióny kovu v enzýmoch aktivovaných kovom nie sú pevne viazané.
