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