Klíčový rozdíl mezi metaloenzymy a enzymy aktivovanými kovy spočívá v tom, že metaloenzymy mají jako kofaktor pevně vázaný ion kovu, zatímco ionty kovů v enzymech aktivovaných kovy pevně vázány nejsou.
Aktivita některých enzymů závisí na kovových iontech, protože tyto kovové ionty působí jako kofaktory. Tyto enzymy jsou ve dvou hlavních kategoriích jako metaloenzymy a enzymy aktivované kovy. Proto se tyto enzymy navzájem liší podle přítomnosti nebo nepřítomnosti pevně vázaných kovových iontů. Pojďme probrat více podrobností o těchto enzymech.
Co jsou to metaloenzymy?
Metaloenzymy jsou enzymy, které obsahují pevně vázaný kovový iont. Tento kovový iont tvoří koordinační kovalentní vazby s aminokyselinami enzymu nebo s prostetickou skupinou. Dále působí jako koenzym a uděluje aktivitu enzymu. Při zvažování umístění kovového iontu v enzymu se obvykle vyskytuje ve specifické oblasti na povrchu enzymu. Proto iont nenarušuje vazbu substrátu s aktivním místem. Někdy vyžadují enzymy pro svou aktivitu více než jeden kovový iont. Ve vzácných případech vyžadují také dva různé kovové ionty. Nejběžnější kovy, které se na tom podílejí, jsou Fe, Zn, Cu a Mn. Metaloenzymy obsahující jiná kovová centra než železo (nehemová centra) jsou v přírodě široce rozšířené.
Obrázek 01: Akce enzymu
Příklady metaloenzymů:
- Amyláza, termolysin jsou vázány s Ca2+ ionty
- Dioldehydráza, glyceroldehydráza jsou vázány s Co2+
- Cytochrom c oxidáza, dopamin-b-hydroxyláza obsahuje Cu2+
- Kataláza, dusitanáza, peroxidáza, sukcinátdehydrogenáza obsahuje Fe2+
- Argináza, histidin-amoniaklyáza, pyruvátkarboxyláza obsahuje Mn2+
Co jsou enzymy aktivované kovy?
Kovem aktivované enzymy jsou enzymy, které mají zvýšenou aktivitu díky přítomnosti kovových iontů. Ve většině případů jsou tyto kovové ionty buď monovalentní nebo dvojmocné. Tyto ionty však nejsou pevně vázány s enzymem jako u metaloenzymů. Kov může aktivovat substrát, a tak se přímo zapojit do aktivity enzymu. Tyto enzymy vyžadují nadbytek kovových iontů. Příklad: přibližně 2-10krát vyšší než koncentrace enzymu. Je to proto, že se nemohou trvale spojit s kovovým iontem. Tyto enzymy však při jeho čištění ztrácejí svou aktivitu.
Příklady metaaktivovaných enzymů:
- Pyruvát kináza vyžaduje K+
- Fosfotransferázy vyžadují Mg2+ nebo Mn2+
Jaký je rozdíl mezi metaloenzymy a kovy aktivovanými enzymy?
Metaloenzymy jsou enzymy, které obsahují pevně vázaný kovový iont. Jako unikátní vlastnost mají jako kofaktor pevně vázaný kovový iont. Kromě toho tyto enzymy pro svou aktivitu vyžadují buď jeden nebo dva kovové ionty navázané na specifickou oblast povrchu enzymu. Kovy aktivované enzymy jsou enzymy, které mají zvýšenou aktivitu díky přítomnosti kovových iontů, které nejsou pevně vázány. Je to klíčový rozdíl mezi metaloenzymy a kovy aktivovanými enzymy. To znamená, že na rozdíl od metaloenzymů nemají kovy aktivované enzymy jako kofaktor pevně vázaný kovový iont. Kromě toho tyto enzymy vyžadují kolem sebe vysokou koncentraci kovových iontů.
Shrnutí – Metaloenzymy vs enzymy aktivované kovy
Enzym, jehož aktivita závisí na přítomnosti kovových iontů, je dvou typů; jsou to metaloenzymy a kovy aktivované enzymy. Rozdíl mezi metaloenzymy a enzymy aktivovanými kovy spočívá v tom, že metaloenzymy mají jako kofaktor pevně vázaný ion kovu, zatímco ionty kovů v enzymech aktivovaných kovy pevně vázány nejsou.
