Մետաղոֆերմենտների և մետաղական ակտիվացված ֆերմենտների միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ մետաղաֆերմենտներն ունեն ամուր կապված մետաղական իոն որպես կոֆակտոր, մինչդեռ մետաղական ակտիվացված ֆերմենտներում մետաղական իոնները ամուր կապված չեն:
Որոշ ֆերմենտների ակտիվությունը կախված է մետաղական իոններից, քանի որ այդ մետաղական իոնները գործում են որպես կոֆակտորներ: Այս ֆերմենտները դասվում են երկու հիմնական կատեգորիաների՝ մետաղական ֆերմենտներ և մետաղական ակտիվացված ֆերմենտներ: Ուստի այս ֆերմենտները միմյանցից տարբերվում են ըստ սերտորեն կապված մետաղական իոնների առկայության կամ բացակայության։ Եկեք քննարկենք այս ֆերմենտների մասին ավելի շատ մանրամասներ:
Ի՞նչ են մետալոէնզիմները:
Մետալոֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք պարունակում են ամուր կապված մետաղական իոն: Այս մետաղական իոնը կոորդինատիվ կովալենտային կապեր է կազմում ֆերմենտի ամինաթթուների կամ պրոթեզային խմբի հետ։ Ավելին, այն գործում է որպես կոֆերմենտ և հաղորդում է ֆերմենտի ակտիվությունը: Երբ դիտարկվում է ֆերմենտում մետաղի իոնի գտնվելու վայրը, այն սովորաբար տեղի է ունենում ֆերմենտի մակերեսի որոշակի տարածքում: Հետևաբար, իոնը չի խանգարում սուբստրատի կապը ակտիվ վայրի հետ: Երբեմն ֆերմենտները պահանջում են մեկից ավելի մետաղական իոններ իր գործունեության համար: Հազվագյուտ դեպքերում դրանք պահանջում են նաև երկու տարբեր մետաղական իոններ: Դրա մեջ ներգրավված ամենատարածված մետաղներն են Fe, Zn, Cu և Mn: Երկաթից բացի այլ մետաղական կենտրոններ պարունակող մետալոէնզիմները (ոչ հեմային կենտրոններ) լայնորեն տարածված են բնության մեջ։
Նկար 01. Ֆերմենտային գործողություն
Մետաղոֆերմենտների օրինակներ
- Ամիլազը, թերմոլիզինը կապված են Ca2+ իոններով
- Դիոլդեհիդրազը, գլիցերին դեհիդրատազը կապված են Co2+ հետ
- Ցիտոխրոմ c օքսիդազը, դոպամին-բ-հիդրօքսիլազը պարունակում է Cu2+
- Կատալազը, ազոտենազը, պերօքսիդազը, սուկցինատդեհիդրոգենազը պարունակում են Fe2+
- Arginase, histidin-ammonia lyase, pyruvate carboxylase պարունակում է Mn2+
Ի՞նչ են մետաղական ակտիվացված ֆերմենտները:
Մետաղական ակտիվացված ֆերմենտները այն ֆերմենտներն են, որոնք ունեն բարձր ակտիվություն մետաղական իոնների առկայության պատճառով: Շատ դեպքերում այս մետաղական իոնները կամ միավալենտ են կամ երկվալենտ: Այնուամենայնիվ, այս իոնները սերտորեն կապված չեն ֆերմենտի հետ, ինչպես մետաղոֆերմենտներում: Մետաղը կարող է ակտիվացնել ենթաշերտը, այդպիսով անմիջականորեն ներգրավվել ֆերմենտի գործունեության հետ:Այս ֆերմենտները պահանջում են մետաղի իոնների ավելցուկ: Օրինակ՝ մոտ 2-10 անգամ ավելի բարձր, քան ֆերմենտի կոնցենտրացիան: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրանք չեն կարող մշտապես կապվել մետաղի իոնի հետ: Այնուամենայնիվ, այդ ֆերմենտները կորցնում են իրենց ակտիվությունը դրա մաքրման ընթացքում:
Մետաակտիվացված ֆերմենտների օրինակներ
- Պիրուվատ կինազա պահանջում է K+
- Ֆոսֆոտրանսֆերազների համար պահանջվում է Mg2+ կամ Mn2+
Ո՞րն է տարբերությունը մետալոֆերմենտների և մետաղական ակտիվացված ֆերմենտների միջև:
Մետաղոֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք պարունակում են սերտորեն կապված մետաղական իոն: Որպես յուրահատուկ հատկանիշ՝ նրանք ունեն ամուր կապված մետաղական իոն՝ որպես կոֆակտոր։ Ավելին, այս ֆերմենտները իրենց գործունեության համար պահանջում են կամ մեկ կամ երկու մետաղական իոններ, որոնք կապված են ֆերմենտի մակերեսի որոշակի հատվածի հետ: Մետաղական ակտիվացված ֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք ունեն ակտիվության բարձրացում՝ ամուր կապ չունեցող մետաղական իոնների առկայության պատճառով:Դա մետաղական ֆերմենտների և մետաղական ակտիվացված ֆերմենտների հիմնական տարբերությունն է: Այսինքն, ի տարբերություն մետաղաֆերմենտների, մետաղով ակտիվացված ֆերմենտները չունեն ամուր կապված մետաղական իոն որպես կոֆակտոր: Բացի այդ, այս ֆերմենտները պահանջում են մետաղական իոնների բարձր կոնցենտրացիան իրենց շուրջը:
Ամփոփում – Metalloenzymes vs Metal Activated Enzymes
Ֆերմենտը, որի ակտիվությունը կախված է մետաղական իոնների առկայությունից, երկու տեսակի է. դրանք մետաղական ֆերմենտներ և մետաղական ակտիվացված ֆերմենտներ են: Մետաղոֆերմենտների և մետաղի ակտիվացված ֆերմենտների միջև տարբերությունն այն է, որ մետաղական ֆերմենտներն ունեն ամուր կապված մետաղական իոն որպես կոֆակտոր, մինչդեռ մետաղական ակտիվացված ֆերմենտներում մետաղական իոնները ամուր կապված չեն:
