Grup Prostetik Kelompok Utama dan Fungsinya



A kelompok prostetik itu adalah fragmen dari protein yang tidak memiliki sifat asam amino. Dalam kasus ini, protein disebut "heteroprotein" atau protein terkonjugasi, di mana bagian protein disebut apoprotein. Sebaliknya, molekul yang hanya diintegrasikan oleh asam amino disebut holoprotein.

Protein dapat diklasifikasikan sesuai dengan sifat kelompok prostetik: ketika kelompok tersebut adalah karbohidrat, lipid atau kelompok heme, protein masing-masing adalah glikoprotein, lipoprotein, dan hemoprotein. Selain itu, gugus prostetik dapat sangat bervariasi: dari logam (Zn, Cu, Mg, Fe) hingga asam nukleat, asam fosfat, antara lain.

Dalam beberapa kasus, protein membutuhkan komponen tambahan untuk menjalankan fungsinya dengan sukses. Selain kelompok prostetik adalah koenzim; yang terakhir mengikat secara longgar, sementara dan lemah dengan protein, sedangkan kelompok prostetik melekat erat pada bagian protein.

Indeks

  • 1 Grup prostetik utama dan fungsinya
    • 1.1 Biotin
    • 1.2 Grup Heme
    • 1.3 Flavin mononukleotida dan flavin adenin dinukleotida
    • 1.4 Pyrroloquinoline quinone
    • 1.5 Fosfat piridoksal
    • 1.6 Methylcobalamin
    • 1.7 Tiamin pirofosfat
    • 1,8 Molybdopterin
    • 1.9 Asam lipoat
    • 1.10 Asam nukleat
  • 2 Referensi

Kelompok prostetik utama dan fungsinya

Biotin

Biotin adalah kompleks vitamin B hidrofilik yang berperan dalam metabolisme berbagai biomolekul, termasuk glukoneogenesis, katabolisme asam amino, dan sintesis lipid

Bertindak sebagai kelompok prostetik dari berbagai enzim, seperti asetil-KoA karboksilase (dari bentuk yang ditemukan dalam mitokondria dan sitosol), piruvat karboksilase, propionil-CoA karboksilase, dan b-metil karboksilase-Ko.

Molekul ini mampu berpasangan dengan enzim-enzim ini melalui residu lisin dan bertanggung jawab untuk pengangkutan karbon dioksida. Peran biotin dalam organisme melampaui perannya sebagai kelompok prostetik: ia berpartisipasi dalam embriogenesis, dalam sistem kekebalan tubuh dan dalam ekspresi gen.

Putih telur mentah memiliki protein yang disebut avidin, yang menekan penggunaan biotin secara normal; oleh karena itu, konsumsi telur yang dimasak dianjurkan karena panas mendenifikasikan avidin, sehingga kehilangan fungsi.

Grup Heme

Grup heme adalah molekul sifat porfirin (cincin dengan ukuran heterosiklik besar) yang memiliki struktur atom besi yang mampu mengikat oksigen atau menghasilkan dan mengambil elektron secara reversibel. Ini adalah kelompok prostetik hemoglobin, protein yang bertanggung jawab untuk transportasi oksigen dan karbon dioksida.

Dalam globin fungsional, atom besi memiliki muatan +2 dan berada dalam keadaan oksidasi besi, sehingga dapat membentuk lima atau enam ikatan koordinasi. Warna merah darah yang khas adalah karena adanya kelompok heme.

Grup heme juga merupakan kelompok prostetik dari enzim lain, seperti mioglobin, sitokrom, katalase dan peroksidase.

Flavin mononukleotida dan flavin adenin dinukleotida

Kedua kelompok prostetik ini hadir dalam flavoprotein dan berasal dari riboflavin atau vitamin B2. Kedua molekul memiliki situs aktif yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi yang dapat dibalik.

Flavoprotein memiliki peran biologis yang sangat beragam. Mereka dapat berpartisipasi dalam reaksi dehidrogenasi molekul seperti suksinat, berpartisipasi dalam pengangkutan hidrogen dalam rantai transpor elektron atau bereaksi dengan oksigen, menghasilkan H2O2.

Pyrroloquinoline quinone

Ini adalah kelompok prostetik dari quinoprotein, kelas enzim dehidrogenase seperti glukosa dehidrogenase, yang berpartisipasi dalam glikolisis dan jalur lain.

Pyridoxal phosphate

Pyridoxal phosphate adalah turunan dari vitamin B6. Ditemukan sebagai kelompok prostetik dari enzim transferase amino.

Ini adalah kelompok prostetik dari enzim glikogen fosforilase dan terikat padanya melalui ikatan kovalen antara kelompok aldehida dan kelompok ε-amino dari residu lisin di daerah pusat enzim. Kelompok ini membantu pemecahan glikogen fosforolitik.

Baik flavin mononukleotida dan flavin adenin dinukleotida yang disebutkan di atas sangat diperlukan untuk konversi piridoksin atau vitamin B6 dalam fosfat piridoksal.

Methylcobalamin

Methylcobalamin adalah bentuk yang setara dengan vitamin B12. Secara struktural ia memiliki pusat kobalt oktahedral dan mengandung ikatan logam-alkil. Di antara fungsi metabolisme utamanya adalah transfer gugus metil.

Tiamin pirofosfat

Tiamin pirofosfat adalah kelompok enzim prostetik yang terlibat dalam jalur metabolisme utama, seperti α-ketoglutarat dehidrogenase, piruvat dehidrogenase, dan transketolase.

Demikian pula, ia berpartisipasi dalam metabolisme karbohidrat, lipid dan asam amino rantai cabang. Semua reaksi enzimatik yang membutuhkan tiamin pirofosfat melibatkan pemindahan unit aldehida teraktivasi.

Tiamin pirofosfat disintesis secara intraseluler oleh fosforilasi vitamin B1 atau tiamin. Molekul terdiri dari cincin pirimidin dan cincin tiazolium dengan struktur CH azide.

Defisiensi tiamin pirofosfat menyebabkan penyakit neurologis yang dikenal sebagai beri-beri dan sindrom Wernicke-Korsakoff. Ini terjadi karena glukosa adalah satu-satunya bahan bakar di otak dan, karena kompleks piruvat dehidrogenase membutuhkan tiamin pirofosfat, sistem saraf tidak memiliki energi.

Molybdopterin

Molybdopterin adalah turunan dari pyranopterin; Mereka didasari oleh cincin pir dan dua tiol. Mereka adalah kelompok prostetik atau kofaktor yang ditemukan pada enzim yang memiliki molibdenum atau tungsten.

Ini ditemukan sebagai kelompok prostetik dari tiosulfat reduktase, hidroksilase purin dan format dehidrogenase.

Asam lipoat

Asam lipoat adalah kelompok prostetik dari lipoamide dan terikat secara kovalen dengan bagian protein oleh residu lisin.

Dalam bentuk tereduksi, asam lipoat memiliki sepasang gugus sulfhidril, sedangkan dalam bentuk teroksidasi ia memiliki siklik disulfida.

Ini bertanggung jawab untuk pengurangan disulfida siklik dalam asam lipoat. Selain itu, itu adalah kelompok prostetik transcetylase dan kofaktor enzim berbeda yang terlibat dalam siklus asam sitrat atau siklus Krebs..

Ini adalah komponen yang sangat penting secara biologis dalam dehidrogenase asam alfa-keto, di mana gugus sulfhidril bertanggung jawab untuk mengangkut atom hidrogen dan gugus asil.

Molekul adalah turunan dari asam lemak oktanoat dan terdiri dari terminal karboksil dan cincin dithional.

Asam nukleat

Asam nukleat adalah gugus prostetik dari nukleoprotein yang ditemukan dalam inti sel, seperti histones, telomerase dan protamin..

Referensi

  1. Aracil, C. B., Rodriguez, M. P., Magraner, J. P., & Perez, R. S. (2011). Dasar-dasar biokimia. Universitas Valencia.
  2. Battaner Arias, E. (2014). Kompendium enzimatik. Edisi University of Salamanca.
  3. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
  4. Devlin, T. M. (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis. Saya terbalik.
  5. Diaz, A. P., & Pena, A. (1988). Biokimia. Editorial Limusa.
  6. Macarulla, J. M., & Goñi, F. M. (1994). Biokimia manusia: kursus dasar. Saya terbalik.
  7. Meléndez, R. R. (2000). Pentingnya metabolisme biotin. Jurnal penelitian klinis, 52(2), 194-199.
  8. Müller-Esterl, W. (2008). Biokimia Dasar-dasar untuk ilmu kedokteran dan kehidupan. Saya terbalik.
  9. Stanier, R. Y. (1996). Mikrobiologi. Saya terbalik.
  10. Teijón, J. M. (2006). Dasar-dasar biokimia struktural. Editorial Tébar.
  11. Vilches-Flores, A., & Fernández-Mejía, C. (2005). Efek biotin pada ekspresi gen dan metabolisme. Jurnal penelitian klinis, 57(5), 716-724.