Кофакторы выполняют различные ф-ии

1. Роль промежуточных переносчиков атомов, атомных группировок, или электронов в ходе катализируемых реакции

2. В ряде случаев, например, ионы металлов принимают участие в связывании субстрата с активным центром фермента, т.е выполняют мостиковую ф-я

3. Выступают в качестве факторов, стабилизирующих пространственную структуру белка-фермента

по характеру функционирования и по прочности связывания с апоферментом белковой части кофакторы делят

1. Коферменты –

a. претерпевают полный цикл превращений (принимают электроны, атомы, атомные группировки) от одних, участвующих в реакции соединений и передают их на другие, с участием различных ферментов

b. слабо связаны с апоферментами

например, НАД входит в состав очень многих ферментов

примеры коферментов: НАД+, АТФ, ТГФК (Тетрагидрофолиевая кислота) и др

принцип работы:

 

 

2. Простетические группы

a. Прочно связаны с апоферментом обычно с помощью ковалентных связей

b. Работают в составе одного фермента

Липоевая кислота, биоцитин, перидоксальфосфат

Схема работы:

 

Проферменты и изоферменты

Часть ферментов синтезируется в организме человека в виде неактивных предшественников – проферментов

Профермены:

1. Более длинная полипептидную цепь, по сравнению с образующейся из них активных ферментов

2. Конформация полипептидной цепи профермента такова, что в структуре его нет активного центра или он прикрыт участком полипептидной цепи, поэтому профермент или вообще не обладает каталитической активностью, или активность его крайне низкая

Превращение профермента в фермент осуществляется путем ограниченно избирательного протеолиза, т.е. расщепляется одна пептидная связь, отщепляется ингибиторный пептид, конформация оставшейся полипептидной цепи меняется, в результате на поверхности – активный центр, который обеспечивает катализ (например, превращение протромбина в тромбин)

Как правило, в виде профермента синтезируются те ферменты, которые в биологической системе постоянной не нужны, в тоже время при необходимости, они нужны в достаточно большом количестве, это касается ферментов участвующих в свертывании крови, если бы все участники свертывания крови были бы активны, у нас постоянно образовывались бы тромбы, поэтому оптимальным вариантом является наличие профермента, который при необходимости быстро превращается в фермент, и тем самым останавливается кровотечение, т.е. избегается большая кровопотеря

Преобразование профермента в ферменты (касающихся свертывания крови) происходит при повреждении стенки сосудов

В ряде случает в плазме крови, органах и тканях удается обнаружить 2 или более белка, способных катализировать одну и ту же реакцию, но эти белки отличаются по физико-химическим свойствам

Например, фермент лактатдегидрогеназа существует в виде 5 различных белков, они названы: ЛДГ 1, ЛДГ2, ЛДГ3, ЛДГ4, ЛДГ5

Если фермент существует в виде изоферментов, то это всегда олигомерный белок, содержащий соответствующие полипептидные цепи,

У ЛДГ1 4 одинаковые полипептидные цепи (НННН), у ЛДГ 2 появляется уже новая полипептидная цепь (НННМ), у ЛДГ3 уже полипептидные цепи (ННММ), у ЛДГ4 (НМММ), ЛДГ5 (ММММ)

 

Изоферменты

- ферменты, катализирующие одни и те же химические реакции, но различающиеся генетически детерминированной структурой.

1. Оказалось, что некоторые изоферменты, работают в определенных органах и тканях, так предположим ЛДГ1 и ЛДГ2 работают в сердечной мышце, а ЛДГ5, ЛДГ 4 характерны для печени

2. Креатинкеназа (КК)

Широко используется для диагностики инфаркта миокарда и диагностики повреждения мышечной ткани

Существует 3 изофермента креатинкеназы:

ВВ – форма КК типична для головного мозга,

МВ – форма КК, характерна для сердечной мышцы

ММ – форма КК, характерна для мышечной ткани и мышечной мускулатуры

 

Определяя содержание соответствующих изоферментов в плазме крови, удается диагносцировать определенные патологии, сопровождающиеся деструкцией определенных тканей, и более того контролировать интенсивность, ход проводимого лечения. При правильно проведенном лечении, изоферменты нетипичные для плазмы исчезают из нее.