Ključna razlika med metaloencimi in kovinsko aktiviranimi encimi je, da imajo metaloencimi trdno vezan kovinski ion kot kofaktor, medtem ko kovinski ioni v kovinsko aktiviranih encimih niso trdno vezani.
Dejavnost nekaterih encimov je odvisna od kovinskih ionov, ker ti kovinski ioni delujejo kot kofaktorji. Ti encimi so v dveh glavnih kategorijah, kot so metaloencimi in kovinsko aktivirani encimi. Zato se ti encimi med seboj razlikujejo glede na prisotnost ali odsotnost tesno vezanih kovinskih ionov. Oglejmo si več podrobnosti o teh encimih.
Kaj so metaloencimi?
Metaloencimi so encimi, ki vsebujejo tesno vezan kovinski ion. Ta kovinski ion tvori koordinatne kovalentne vezi z aminokislinami encima ali s prostetično skupino. Nadalje deluje kot koencim in daje aktivnost encima. Če upoštevamo lokacijo kovinskega iona v encimu, se običajno pojavi v določenem območju na površini encima. Zato ion ne moti vezave substrata z aktivnim mestom. Včasih encimi za svojo aktivnost potrebujejo več kot en kovinski ion. V redkih primerih potrebujejo tudi dva različna kovinska iona. Najpogostejše kovine, ki sodelujejo pri tem, so Fe, Zn, Cu in Mn. Metaloencimi, ki vsebujejo kovinske centre, ki niso železovi (nehemski centri), so v naravi zelo razširjeni.
Slika 01: Delovanje encima
Primeri metaloencimov:
- Amilaza, termolizin sta vezana na Ca2+ ioni
- Dioldehidraza, glicerol dehidrataza sta vezani na Co2+
- Citokrom c oksidaza, dopamin-b-hidroksilaza vsebuje Cu2+
- Katalaza, nitrogenaza, peroksidaza, sukcinat dehidrogenaza vsebuje Fe2+
- Arginaza, histidin-amonijak liaza, piruvat karboksilaza vsebuje Mn2+
Kaj so kovinsko aktivirani encimi?
Kovinsko aktivirani encimi so encimi, ki imajo povečano aktivnost zaradi prisotnosti kovinskih ionov. Večino časa so ti kovinski ioni enovalentni ali dvovalentni. Vendar pa ti ioni niso tesno vezani na encim kot pri metaloencimih. Kovina lahko aktivira substrat in tako neposredno sodeluje z aktivnostjo encima. Ti encimi zahtevajo presežek kovinskih ionov. Npr.: približno 2-10-krat večja od koncentracije encima. To je zato, ker se ne morejo trajno povezati s kovinskim ionom. Vendar ti encimi med čiščenjem izgubijo svojo aktivnost.
Primeri metaaktiviranih encimov:
- Piruvat kinaza zahteva K+
- Fosfotransferaze zahtevajo Mg2+ ali Mn2+
Kakšna je razlika med metaloencimi in kovinsko aktiviranimi encimi?
Metaloencimi so encimi, ki vsebujejo tesno vezan kovinski ion. Edinstvena značilnost je, da imajo kot kofaktor trdno vezan kovinski ion. Poleg tega ti encimi za svojo aktivnost potrebujejo enega ali dva kovinska iona, vezana na določeno področje površine encima. Kovinsko aktivirani encimi so encimi, ki imajo povečano aktivnost zaradi prisotnosti kovinskih ionov, ki niso trdno vezani. To je ključna razlika med metaloencimi in kovinsko aktiviranimi encimi. To pomeni, da za razliko od metaloencimov kovinsko aktivirani encimi nimajo trdno vezanega kovinskega iona kot kofaktorja. Poleg tega ti encimi zahtevajo visoko koncentracijo kovinskih ionov okoli sebe.
Povzetek – Metaloencimi proti kovinsko aktiviranim encimom
Encim, katerega aktivnost je odvisna od prisotnosti kovinskih ionov, je dveh vrst; to so metaloencimi in kovinsko aktivirani encimi. Razlika med metaloencimi in kovinsko aktiviranimi encimi je v tem, da imajo metaloencimi trdno vezan kovinski ion kot kofaktor, medtem ko kovinski ioni v kovinsko aktiviranih encimih niso trdno vezani.
