تحتاج معظم الإنزيمات الخاصة بتنفيذ النشاط الحفزي إلى عناصر مساعدة - عوامل مساعدة. هذه المواد غير بروتينية بطبيعتها وليست دائمًا جزءًا هيكليًا من جزيء الإنزيم. يسمى المركب الوظيفي للبروتين والعامل المساعد بـ holoenzyme ، ويسمى جزء البروتين فقط بالإنزيم apoenzyme. العامل المساعد الذي هو بشكل دائم جزء من إنزيم ومرتبط به عن طريق الروابط التساهمية يسمى مجموعة الأطراف الصناعية.
بمعنى أوسع ، العامل المساعد هو مجموعة إضافية في أي بروتين معقد يحافظ عليه في حالة وظيفية. في بروتينات الإنزيم ، يمكن أن تشارك العوامل المساعدة بشكل مباشر في تفاعل التحفيز.
خصائص وأنواع العوامل المساعدة
العوامل المساعدة عبارة عن مواد ذات وزن جزيئي منخفض مقسمة كيميائيًا إلى مجموعتين كبيرتين:
- أيونات المعادن ثنائية التكافؤ (الزنك والمغنيسيوم ،البوتاسيوم والنحاس والمنغنيز والحديد وغيرها) ؛
- أنزيمات - مركبات عضوية غير بروتينية.
بدورها ، تنقسم الإنزيمات المساعدة إلى فيتامينات بمشتقاتها ومركبات ذات طبيعة غير فيتامينية. الأخير يشمل:
- UDP- الجلوكوز ؛
- نيوكليوتيدات ؛
- ميتالوبورفيرينات ؛
- FAD ، أكثر من+، NADP+؛
- الجلوتاثيون
- ubiquinone ؛
- S- أدينوزيل مثيونين.
يمكن للعوامل المساعدة تكوين روابط تساهمية قوية وضعيفة مع الإنزيمات. تتفاعل بعض المجموعات مع الجزء متعدد الببتيد بشدة بحيث يصعب فصلها حتى كيميائيًا.
صعوبات في تحديد مفهومي "العامل المساعد" و "الإنزيم المساعد"
بالمعنى الضيق ، فإن العوامل المساعدة هي أيونات معدنية ، والإنزيمات المساعدة هي مجموعات ذات طبيعة عضوية. إذا أخذنا في الاعتبار هذه العناصر من وجهة نظر أهميتها الوظيفية ، فإن العامل المساعد لا يشارك في تفاعل التحفيز ، وبالتالي فهو ليس أنزيمًا. في التفسير المعمم ، الإنزيم هو حالة خاصة للعامل المساعد.
يرجع هذا العدد من التفسيرات إلى حقيقة أن هذه المصطلحات في الكيمياء الحيوية الحديثة هي مفاهيم غامضة ليس لها تعريف عالمي.
الدور البيولوجي للعوامل المساعدة
يمكن أن تؤدي العوامل المساعدة للإنزيم مجموعة متنوعة من الوظائف ، بما في ذلك:
- المشاركة في تكوين وتثبيت المطابقات الثلاثية والرباعية ؛
- استقرار الركيزة أو المركز التحفيزي ، ضمانالتكامل بينهما
- المشاركة في الحفز كركيزة إضافية ؛
- تنظيم النشاط الأنزيمي ؛
- المشاركة في تفاعلات الأكسدة والاختزال.
بغض النظر عن آلية العمل والطبيعة الكيميائية للعامل المساعد ، في غيابه ، لا يمكن للإنزيم القيام بالنشاط التحفيزي. ومع ذلك ، هناك مجموعة صغيرة من الإنزيمات التي لا يرتبط عملها بالعوامل المساعدة.
