18) Холоферменты: определение понятия, строение. Кофакторы ферментов:

химическая природа, роль в биологическом катализе. Роль витаминов в

построении кофакторов. Коферменты и простетические группы.

Холофермент (греч. holos весь, полностью + фермент) — фермент, состоящий из неактивной белковой части — апофермента и активирующей ее небелковой группы — кофактора.

Простетические группы — это подкласс кофакторов. Они отличаются от коферментов тем, что простетические группы постоянно связаны с ферментами, в то время как коферменты связаны с ферментами непостоянно.

Химическая природа кофакторов, их функции в ферментативных реак-

циях очень разнообразны. Согласно одной из классификаций все коферменты

и простетические группыделят на 2 группы:

1. производные витаминов (табл. 14.1);

2. невитаминные кофакторы.

К невитаминным кофакторам относят следующие соединения: НS-

глутатион, АТР, липоевую кислоту, производные нуклеозидов (уридинфос-

фат, цитидинфосфат, фосфоаденозинфосфосульфат), порфиринсодержащие

вещества и др. К ним же могут быть отнесены тРНК, которые в составе фер-

ментов аминоацил-тРНК-синтетаз принимают активное участие в транспор-

тировке аминокислот в рибосому, где осуществляется синтез белка.

. Большинство природных

ферментов относится к классу сложных белков, содержащих помимо поли-

пептидных цепей какой-либо небелковый компонент (кофактор), присутст-

вие которого является абсолютно необходимым для каталитической активно-

сти. Кофакторы могут иметь различную химическую природу и различаться

по прочности связи с полипептидной цепью. Если константа диссоциации

сложного фермента настолько мала, что в растворе все полипептидные цепи

оказываются связанными со своими кофакторами и не разделяются при вы-

делении и очистке, то такой фермент получает название холофермента (хо-

лоэнзима), а кофактор – название простетической группы, рассматриваю-

щейся как интегральная часть молекулы фермента (например, FAD, FMN,

биотин, липоевая кислота). Полипептидную часть фермента принято назы-

вать апоферментом. Если же дополнительная группа легко отделяется от

апофермента при диализе, в этом случае она называется коферментом (на-

пример, NAD+

, NADP+

КОФЕРМEНТЫ (от лат. со- - приставка, означающая совместность, и ферменты) (коэнзимы), орг. прир. соед., необходимые для осуществления каталитич. действия ферментов. Эти в-ва, в отличие от белкового компонента фермента (апофермента), имеют сравнительно небольшую мол. массу и, как правило, термостабильны. Иногда под коферментами подразумевают любые низкомол. в-ва, участие к-рых необходимо для проявления каталитич. действия фермента, в т. ч. и ионы, напр. К⁺, Mg²⁺ и Мn²⁺ . Располагаются коферменты в активном центре фермента и вместе ссубстратом и функц. группами активного центра образуют активир. комплекс. Коферменты должны обладать по крайней мере двумя функциональными участками или группировками, ответственными за специфич. связывание с апоферментом и субстратом. Часто коферменты прочно связаны с апоферментом - образуют с ним трудно диссоциирующие или недиссоциирующие комплексы либо соединены с полипептидной цепью ковалентной связью (такие коферменты наз. простетич. группой). В этом случае коферменты обычно остаются в составе фермента на всех стадиях каталитич. р-ции. Примеры таких коферментов - флавиновые коферменты (см. Рибофлавин) и пиридоксаль-5'-фосфат (см. Витамин В₆). 

Апофермент (apoenzyme) - Белковый компонент сложных ферментов, определяет субстратную специфичность, участвует в регуляции каталитической активности.