Een prothetische groep is een niet-peptide component van complexe eiwitten die ervoor zorgen dat hun biologische functies worden uitgevoerd. Meestal praten ze over de prothetische groepen enzymen. De prothetische groepen zijn stevig verbonden met het eiwitgedeelte door covalente bindingen. Het kunnen stoffen zijn van anorganische (metaalionen) en organische (koolhydraten, vitamines) aard.
Prothetische groepen eiwitten
Complexe eiwitten worden geclassificeerd volgens de structuur van de prothesegroep. De volgende klassen van complexe eiwitten worden onderscheiden:
- Glycoproteïnen: waar en proteoglycanen. De prothetische groepen van de eerstgenoemde worden vertegenwoordigd door monosachariden, deoxysachariden, siaalzuren en oligosachariden. Echte glycoproteïnen omvatten alle plasmaglobulinen, immunoglobulinen, interferonen, fibrinogeen, hormonen corticotropine, gonadotropine. De prosthetische groep van proteoglycanen wordt vertegenwoordigd door heteropolysachariden met een hoog molecuulgewicht - glycosaminoglycanen. Voorbeelden van koolhydraten zijn hyaluronzuur, chondroïtinezuur, heparine. Het koolhydraatgedeelte is verbonden met de covalente-glycosidische eiwitbinding door de hydroxylgroep van threonine, serine of de aminogroep van lysine,glutamine, asparagine.
- Lipoproteïnen. De prothetische groep zijn lipiden van verschillende samenstelling. Het eiwitgedeelte kan worden gecombineerd met de lipide covalente bindingen, waarna onoplosbare lipoproteïnen worden gevormd, die voornamelijk structurele functies vervullen; en niet-covalente bindingen, dan worden oplosbare lipiden gevormd, die voornamelijk transportfuncties vervullen. Eiwitten (apoproteïnen) van oplosbare lipoproteïnen vormen een hydrofiele oppervlaktelaag, lipiden vormen een hydrofobe kern, die getransporteerde stoffen met een lipidenkarakter bevat. Oplosbare lipoproteïnen omvatten alle lipoproteïnecomplexen, die eerder conglomeraten zijn van eiwitten en lipiden met een variabele samenstelling.
- Fosfoproteïnen. De prothetische groep is fosforzuur. Het residu is verbonden met het eiwitgedeelte door esterbindingen vanwege de hydroxogroepen van serine en threonine. Fosfoproteïnen omvatten caseïne, vitelline, ovalbumine.
- Metalloproteïnen. Deze omvatten meer dan honderd enzymen. De prothetische groep wordt weergegeven door een ion van een of meer verschillende metalen. Transferrine en ferritine omvatten bijvoorbeeld ijzerionen, alcoholdehydrogenase - zink, cytochroomoxidase - koper, proteïnasen - magnesium- en kaliumionen, ATPase - natrium-, magnesium-, calcium- en kaliumionen.
- Chromoproteïnen hebben een gekleurde prothesegroep. Bij mensen en hogere dieren worden ze voornamelijk vertegenwoordigd door hemoproteïnen en flavoproteïnen. Heem is het niet-eiwit deel van hemoproteïnen. Heme maakt deel uit van hemoglobine, myoglobine, cytochromen, katalasen, peroxidasen. Prothetische groep van flavoproteïnenis FAD.
6. Nucleoproteïnen. De prothetische groep is nucleïnezuren - DNA of RNA. Het eiwitgedeelte van nucleoproteïnen bevat veel positief geladen aminozuren - lysine en arginine, daarom heeft het basiseigenschappen. Nucleïnezuren zelf zijn zuur. De interactie tussen het eiwit en niet-eiwit deel wordt dus uitgevoerd door ion-ion interactie. Door het belangrijkste eiwitgedeelte aan een nogal "los" zuur DNA-molecuul te hechten, kun je een compacte structuur krijgen - chromatine, dat zorgt voor opslag van erfelijke informatie.
Prothetische groepen enzymen
Ongeveer 60% van de bekende enzymen zijn eenvoudige stoffen. Hun actieve centrum wordt alleen gevormd uit aminozuren. In dit geval wordt de enzym-substraatbinding uitgevoerd door zuur-base-interactie. Om een aantal reacties in het lichaam te laten plaatsvinden, is zo'n simpele interactie niet voldoende. Dan nemen niet alleen het substraat en het enzym deel aan de reactie, maar ook andere niet-eiwitverbindingen, die cofactoren worden genoemd. Er zijn twee subklassen van cofactoren: co-enzymen en prothetische groepen. De eerstgenoemde zijn verbonden met het eiwitgedeelte van het enzym door zwakke niet-covalente bindingen, waardoor ze kunnen fungeren als dragers tussen afzonderlijke enzymen. De prosthetische groepen zijn stevig verbonden door covalente bindingen met het apo-enzym en fungeren als een intra-enzymatische drager. Voorbeelden van de prothetische groepen van sommige enzymen worden gepresenteerd in:tafel.
| Tafel. Prothetische groepen, hun synthesebronnen en bijbehorende enzymen | ||
| Prothetische groep | Bron van synthese | Voorbeelden van enzymen |
| FAD, FMN | riboflavine | Aerobe en sommige anaërobe dehydrogenasen |
| Pyridoxaalfosfaat | Pyridoxine | Aminotransferasen, decarboxylasen |
| thiaminepyrofosfaat | Thiamin | Decarboxylasen, transferasen |
| Biotine | Biotine | Carboxylase |
| Gem | Glycine, succinaat, ferritine | Cytochromen, hemoglobines, myoglobine, catalase, peroxidasen |
Prothetische lipidengroepen
In dit geval is de prothetische groep het niet-lipide deel van complexe lipiden, zoals fosfolipiden, glycolipiden, sulfolipiden.
