Hầu hết các enzym để thực hiện hoạt tính xúc tác đều cần các yếu tố phụ trợ - đồng yếu tố. Những chất này có bản chất không phải là protein và không phải lúc nào cũng là một phần cấu trúc của phân tử enzyme. Phức hợp chức năng của protein và đồng yếu tố được gọi là holoenzyme, và chỉ phần protein được gọi là apoenzyme. Một đồng yếu tố vĩnh viễn là một phần của enzym và được liên kết với nó bằng các liên kết cộng hóa trị được gọi là nhóm giả.
Theo nghĩa rộng hơn, cofactor là một nhóm bổ sung trong bất kỳ protein phức tạp nào để duy trì nó ở trạng thái chức năng. Trong protein enzym, các đồng yếu tố có thể tham gia trực tiếp vào phản ứng xúc tác.
Đặc điểm và loại đồng yếu tố
Cofactors là những chất có trọng lượng phân tử thấp được chia thành 2 nhóm lớn về mặt hóa học:
- ion của kim loại hóa trị hai (kẽm, magiê,kali, đồng, mangan, sắt, v.v.);
- coenzyme - hợp chất hữu cơ phi protein.
Đến lượt nó, các coenzyme được chia thành các vitamin với các dẫn xuất và hợp chất không phải là vitamin của chúng. Cái sau bao gồm:
- UDP-glucose;
- nucleotide;
- metalloporphyrins;
- FAD, HẾT+, NADP+;
- glutathione;
- ubiquinone;
- S-adenosylmethionine.
Đồng yếu tố có thể hình thành cả liên kết cộng hóa trị mạnh và liên kết yếu với enzym. Một số nhóm tương tác với phần polypeptit mạnh đến mức rất khó tách chúng về mặt hóa học.
Khó khăn trong việc xác định khái niệm "cofactor" và "coenzyme"
Theo nghĩa hẹp, đồng yếu tố là các ion kim loại, và coenzyme là các nhóm có bản chất hữu cơ. Nếu chúng ta xem xét các nguyên tố này theo quan điểm về ý nghĩa chức năng của chúng, thì đồng yếu tố không tham gia vào phản ứng xúc tác, và do đó không phải là coenzym. Theo cách hiểu tổng quát, coenzyme là một trường hợp đặc biệt của đồng yếu tố.
Một số cách hiểu như vậy là do trong hóa sinh hiện đại, những thuật ngữ này là những khái niệm mơ hồ không có định nghĩa chung.
Vai trò sinh học của các đồng yếu tố
Đồng yếu tố enzim có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau, bao gồm:
- tham gia vào việc hình thành và ổn định các quy định bậc ba và bậc bốn;
- ổn định chất nền hoặc trung tâm xúc tác, đảm bảosự bổ sung giữa chúng;
- tham gia xúc tác như một chất nền bổ sung;
- điều hòa hoạt động của enzym;
- tham gia phản ứng oxy hóa khử.
Bất kể cơ chế hoạt động và bản chất hóa học của đồng yếu tố như thế nào, nếu không có nó, enzyme không thể thực hiện hoạt động xúc tác. Tuy nhiên, có một nhóm nhỏ các enzym có chức năng không liên quan đến đồng yếu tố.
