Ключовата разлика между металоензимите и металоактивираните ензими е, че металоензимите имат здраво свързан метален йон като кофактор, докато металните йони в металоактивираните ензими не са здраво свързани.
Активността на някои ензими зависи от металните йони, тъй като тези метални йони действат като кофактори. Тези ензими са в две основни категории като металоензими и метално активирани ензими. Следователно тези ензими се различават един от друг според наличието или отсъствието на здраво свързани метални йони. Нека обсъдим повече подробности за тези ензими.
Какво представляват металоензимите?
Металоензимите са ензими, които съдържат здраво свързан метален йон. Този метален йон образува координатни ковалентни връзки с аминокиселините на ензима или с простетична група. Освен това той действа като коензим и придава активността на ензима. Когато се разглежда местоположението на металния йон в ензима, той обикновено се намира в специфичен регион на повърхността на ензима. Следователно йонът не нарушава свързването на субстрата с активния център. Понякога ензимите изискват повече от един метален йон за своята активност. В редки случаи те изискват и два различни метални йона. Най-често срещаните метали, които участват в това, са Fe, Zn, Cu и Mn. Металоензимите, съдържащи метални центрове, различни от желязо (не-хем центрове), са широко разпространени в природата.
Фигура 01: Ензимно действие
Примери за металоензими:
- Амилазата, термолизинът са свързани с Ca2+ йони
- Диолдехидразата, глицерол дехидратазата са свързани с Co2+
- Цитохром c оксидазата, допамин-b-хидроксилазата съдържа Cu2+
- Каталаза, нитрогеназа, пероксидаза, сукцинат дехидрогеназа съдържа Fe2+
- Аргиназа, хистидин-амонячна лиаза, пируват карбоксилаза съдържа Mn2+
Какво представляват метално активираните ензими?
Металактивираните ензими са ензими, които имат повишена активност поради наличието на метални йони. В повечето случаи тези метални йони са едновалентни или двувалентни. Тези йони обаче не са тясно свързани с ензима, както при металоензимите. Металът може да активира субстрата, като по този начин се ангажира директно с активността на ензима. Тези ензими изискват метални йони в излишък. Пример: около 2-10 пъти по-висока от концентрацията на ензима. Това е така, защото те не могат да се свържат трайно с металния йон. Тези ензими обаче губят своята активност по време на пречистването му.
Примери за мета активирани ензими:
- Пируват киназата изисква K+
- Фосфотрансферазите изискват Mg2+ или Mn2+
Каква е разликата между металоензимите и метално активираните ензими?
Металоензимите са ензими, които съдържат здраво свързан метален йон. Като уникална характеристика, те имат здраво свързан метален йон като кофактор. Нещо повече, тези ензими изискват един или два метални йона, свързани към специфична област от повърхността на ензима за тяхната активност. Метално активираните ензими са ензими, които имат повишена активност поради наличието на метални йони, които не са здраво свързани. Това е ключовата разлика между металоензимите и активираните с метал ензими. Тоест, за разлика от металоензимите, активираните с метал ензими нямат здраво свързан метален йон като кофактор. В допълнение към това, тези ензими изискват висока концентрация на метални йони около тях.
Обобщение – Металоензими срещу метално активирани ензими
Ензимът, чиято активност зависи от наличието на метални йони, е два вида; те са металоензими и метално активирани ензими. Разликата между металоензимите и металоактивираните ензими е, че металоензимите имат здраво свързан метален йон като кофактор, докато металните йони в металоактивираните ензими не са здраво свързани.
