Põhiline erinevus metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide vahel seisneb selles, et metalloensüümidel on kofaktorina kindl alt seotud metalliioon, samas kui metalliioonid metalliga aktiveeritud ensüümides ei ole kindl alt seotud.
Mõnede ensüümide aktiivsus sõltub metalliioonidest, kuna need metalliioonid toimivad kofaktoritena. Need ensüümid jagunevad kahte suurde kategooriasse: metalloensüümid ja metalliga aktiveeritud ensüümid. Seetõttu erinevad need ensüümid üksteisest vastav alt tihed alt seotud metalliioonide olemasolule või puudumisele. Räägime nende ensüümide kohta üksikasjalikum alt.
Mis on metalloensüümid?
Metalloensüümid on ensüümid, mis sisaldavad tihed alt seotud metalliiooni. See metalliioon moodustab koordineeritud kovalentsed sidemed ensüümi aminohapetega või proteesrühmaga. Lisaks toimib see koensüümina ja annab ensüümi aktiivsuse. Kui arvestada metalliiooni asukohta ensüümis, siis tavaliselt esineb see ensüümi pinna kindlas piirkonnas. Seetõttu ei häiri ioon substraadi seondumist aktiivse saidiga. Mõnikord vajavad ensüümid oma tegevuseks rohkem kui ühte metalliiooni. Harvadel juhtudel on nende jaoks vaja ka kahte erinevat metalliiooni. Kõige tavalisemad selles osalevad metallid on Fe, Zn, Cu ja Mn. Metalloensüümid, mis sisaldavad muid metallitsentreid peale raua (mitteheemsed keskused), on looduses lai alt levinud.
Joonis 01: Ensüümi toime
Metalloensüümide näited:
- Amülaas, termolüsiin on seotud Ca2+ ioonidega
- Dioldehüdraas, glütserooldehüdraas on seotud Co2+
- Tsütokroom c oksüdaas, dopamiin-b-hüdroksülaas sisaldab Cu2+
- Katalaas, lämmastik, peroksidaas, suktsinaatdehüdrogenaas sisaldab Fe2+
- Arginaas, histidiin-ammoniaaklüaas, püruvaatkarboksülaas sisaldab Mn2+
Mis on metalliga aktiveeritud ensüümid?
Metalliga aktiveeritud ensüümid on ensüümid, millel on metalliioonide olemasolu tõttu suurenenud aktiivsus. Enamasti on need metalliioonid kas monovalentsed või kahevalentsed. Kuid need ioonid ei ole ensüümiga tihed alt seotud nagu metalloensüümides. Metall võib substraadi aktiveerida ja seega haakuda vahetult ensüümi aktiivsusega. Need ensüümid nõuavad liigselt metalliioone. Näiteks: umbes 2–10 korda kõrgem kui ensüümi kontsentratsioon. Põhjus on selles, et nad ei saa metalliiooniga püsiv alt siduda. Kuid need ensüümid kaotavad oma aktiivsuse selle puhastamise käigus.
Meta-aktiveeritud ensüümide näited:
- Püruvaatkinaas nõuab K+
- Fosfotransferaasid nõuavad Mg2+ või Mn2+
Mis vahe on metalloensüümidel ja metalliga aktiveeritud ensüümidel?
Metalloensüümid on ensüümid, mis sisaldavad tihed alt seotud metalliiooni. Unikaalse omadusena on neil kofaktorina kindl alt seotud metalliioon. Lisaks vajavad need ensüümid oma aktiivsuseks kas ühte või kahte metalliiooni, mis on seotud ensüümi pinna konkreetse piirkonnaga. Metalliga aktiveeritud ensüümid on ensüümid, mille aktiivsus on suurenenud metalliioonide olemasolu tõttu, mis ei ole kindl alt seotud. See on peamine erinevus metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide vahel. See tähendab, et erinev alt metalloensüümidest ei ole metalliga aktiveeritud ensüümidel kofaktorina kindl alt seotud metalliiooni. Lisaks vajavad need ensüümid enda ümber suurt metalliioonide kontsentratsiooni.
Kokkuvõte – metalloensüümid vs metalliga aktiveeritud ensüümid
Ensüümi, mille aktiivsus sõltub metalliioonide olemasolust, on kahte tüüpi; need on metalloensüümid ja metalliga aktiveeritud ensüümid. Erinevus metalloensüümide ja metalliga aktiveeritud ensüümide vahel seisneb selles, et metalloensüümidel on kofaktorina kindl alt seotud metalliioon, samas kui metalliioonid metalliga aktiveeritud ensüümides ei ole kindl alt seotud.
