Кофактор (биохимия)
-
Определение и функции кофакторов
- Кофакторы — это небелковые химические соединения или ионы металлов, необходимые для работы ферментов.
- Они помогают в биохимических преобразованиях, увеличивая скорость химических реакций.
- Кофакторы делятся на неорганические ионы и органические молекулы (коферменты).
-
Типы коферментов
- Коферменты делятся на простетические группы и косубстраты.
- Простетические группы прочно связаны с белком и восстанавливаются при каждом цикле реакции.
- Косубстраты временно связываются с белком и могут высвобождаться и повторно связываться.
-
Классификация кофакторов
- Кофакторы делятся на органические и неорганические.
- Органические кофакторы включают флавин, гем и витамины.
- Неорганические кофакторы включают ионы металлов и железо-серные кластеры.
-
Роль кофакторов в метаболизме
- Кофакторы участвуют в переносе химических групп между реакциями.
- Каждый класс реакций переноса группы использует определенный кофактор.
- Кофакторы постоянно перерабатываются в процессе метаболизма.
-
Эволюция кофакторов
- Органические кофакторы, такие как АТФ и НАДН, присутствуют во всех известных формах жизни.
- Эти молекулы появились на раннем этапе развития живых организмов.
-
История и происхождение кофакторов
- Органические кофакторы могли существовать на ранней Земле.
- Нуклеотид аденозин является кофактором многих метаболических ферментов.
- Кофакторы на основе аденозина могли действовать как адаптеры для связывания новых кофакторов.
-
Пребиотическое происхождение коферментов
- Некоторые витамины и коферменты могли быть созданы в условиях ранней Земли.
- Витамин В3 и пантетеин могут образовываться самопроизвольно.
- Птерины, флавины и рибофлавин также могли существовать на ранней стадии развития Земли.
-
Изменения в коферментах
- Вычислительный метод IPRO предсказал мутации, изменившие кофакторную специфичность ксилозоредуктазы.
- Ферменты могут функционировать без коферментов, а затем задействовать их.
-
История кофакторов
- Первым обнаруженным кофактором был NAD+, идентифицированный в 1906 году.
- АТФ был выделен в 1929 году, кофермент А — в 1945 году.
- Функции кофакторов были определены в 1930-х и 1940-х годах.
-
Кофакторы, полученные из белка
- В ряде ферментов кофакторы образуются путем посттрансляционной модификации белка.
- Примеры включают триптофантриптофилхинон и 4-метилиден-имидазол-5-он.
- Определение характеристик кофакторов проводится с использованием рентгеновской кристаллографии и масс-спектроскопии.
-
Неферментативные кофакторы
- Термин используется для обозначения небелковых молекул, активирующих или ингибирующих белки.
- Примеры включают лиганды, связывающиеся с рецепторными белками.
- Такие белки называются корегуляторами.