Ključna razlika između metaloenzima i enzima aktiviranih metalima je u tome što metaloenzimi imaju čvrsto vezan metalni ion kao kofaktor, dok ioni metala u enzimima aktiviranim metalima nisu čvrsto vezani.
Aktivnost nekih enzima ovisi o metalnim ionima jer ti metalni ioni djeluju kao kofaktori. Ovi enzimi su u dvije glavne kategorije kao što su metaloenzimi i enzimi aktivirani metalima. Stoga se ovi enzimi razlikuju jedni od drugih prema prisutnosti ili odsutnosti čvrsto vezanih metalnih iona. Razmotrimo više detalja o ovim enzimima.
Što su metaloenzimi?
Metaloenzimi su enzimi koji sadrže čvrsto vezan metalni ion. Ovaj metalni ion tvori koordinatne kovalentne veze s aminokiselinama enzima ili s prostetskom skupinom. Nadalje, djeluje kao koenzim i prenosi aktivnost enzima. Kada se uzme u obzir položaj metalnog iona u enzimu, on se obično nalazi u određenom području na površini enzima. Stoga ion ne remeti vezanje supstrata s aktivnim mjestom. Ponekad enzimi za svoju aktivnost zahtijevaju više od jednog metalnog iona. U rijetkim slučajevima potrebna su i dva različita metalna iona. Najčešći metali koji u tome sudjeluju su Fe, Zn, Cu i Mn. Metaloenzimi koji sadrže metalne centre osim željeza (ne-hem centri) široko su rasprostranjeni u prirodi.
Slika 01: Djelovanje enzima
Primjeri metaloenzima:
- Amilaza, termolizin vezani su za Ca2+ ione
- Dioldehidraza, glicerol dehidrataza vezane su za Co2+
- Citokrom c oksidaza, dopamin-b-hidroksilaza sadrži Cu2+
- Katalaza, nitrogenaza, peroksidaza, sukcinat dehidrogenaza sadrži Fe2+
- Arginaza, histidin-amonijak lijaza, piruvat karboksilaza sadrži Mn2+
Što su enzimi aktivirani metalima?
Metalom aktivirani enzimi su enzimi koji imaju povećanu aktivnost zbog prisutnosti metalnih iona. Većinu vremena ti su metalni ioni jednovalentni ili dvovalentni. Međutim, ti ioni nisu čvrsto vezani za enzim kao kod metaloenzima. Metal može aktivirati supstrat, čime se izravno uključiti u aktivnost enzima. Ovi enzimi zahtijevaju višak metalnih iona. Primjer: oko 2-10 puta veća od koncentracije enzima. To je zato što se ne mogu trajno vezati s metalnim ionom. Međutim, ti enzimi gube svoju aktivnost tijekom njegovog pročišćavanja.
Primjeri meta aktiviranih enzima:
- Piruvat kinaza zahtijeva K+
- Fosfotransferaze zahtijevaju Mg2+ ili Mn2+
Koja je razlika između metaloenzima i enzima aktiviranih metalima?
Metaloenzimi su enzimi koji sadrže čvrsto vezan metalni ion. Kao jedinstvena karakteristika, imaju čvrsto vezan metalni ion kao kofaktor. Štoviše, ovi enzimi za svoju aktivnost zahtijevaju ili jedan ili dva metalna iona vezana na određeno područje površine enzima. Metalima aktivirani enzimi su enzimi koji imaju povećanu aktivnost zbog prisutnosti metalnih iona koji nisu čvrsto vezani. To je ključna razlika između metaloenzima i enzima aktiviranih metalima. To jest, za razliku od metaloenzima, enzimi aktivirani metalima nemaju čvrsto vezan metalni ion kao kofaktor. Osim toga, ovi enzimi zahtijevaju visoku koncentraciju metalnih iona oko sebe.
Sažetak – Metaloenzimi u odnosu na enzime aktivirane metalima
Enzimi, čija aktivnost ovisi o prisutnosti metalnih iona, postoje dvije vrste; to su metaloenzimi i enzimi aktivirani metalima. Razlika između metaloenzima i enzima aktiviranih metalima je u tome što metaloenzimi imaju čvrsto vezan metalni ion kao kofaktor, dok ioni metala u enzimima aktiviranim metalima nisu čvrsto vezani.
