Verschil tussen metallo-zouten en metaal-geactiveerde enzymen

De belangrijk verschil tussen metallo-enzymen en metaal-geactiveerde enzymen is dat het metallo-enzymen hebben een stevig gebonden metaalion als de co-factor, terwijl de metaalionen in metaal-geactiveerde enzymen niet stevig gebonden zijn.

De activiteit van sommige enzymen hangt af van metaalionen omdat deze metaalionen werken als cofactoren. Deze enzymen zijn in twee hoofdcategorieën zoals metallo-enzymen en metaal-geactiveerde enzymen. Daarom verschillen deze enzymen van elkaar afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van sterk gebonden metaalionen. Laten we meer details over deze enzymen bespreken.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn metallobenzymen
3. Wat zijn metaal-geactiveerde enzymen
4. Vergelijking zij aan zij - metallo-enzymen versus met metaal geactiveerde enzymen in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat zijn metallobenzymen?

Metallo-enzymen zijn enzymen die een sterk gebonden metaalion bevatten. Dit metaalion vormt gecoördineerde covalente bindingen met de aminozuren van het enzym of met een prosthetische groep. Verder werkt het als een co-enzym en verleent het de activiteit van het enzym. Wanneer de locatie van het metaalion in het enzym wordt beschouwd, vindt dit gewoonlijk plaats in een specifiek gebied op het enzymoppervlak. Daarom verstoort het ion de binding van het substraat aan de actieve plaats niet. Soms hebben enzymen voor hun activiteit meer dan één metaalion nodig. In zeldzame gevallen hebben ze ook twee verschillende metaalionen nodig. De meest voorkomende metalen die hierbij betrokken zijn, zijn Fe, Zn, Cu en Mn. De metallo-enzymen die andere metaalkernen bevatten dan ijzer (niet-heemcentra) hebben een wijd verspreid karakter.

Figuur 01: Enzymactie

Voorbeelden van metalloenzymes:

• Amylase, thermolysine zijn gebonden aan Ca²⁺ ionen
• Dioldehydrase, glycerol dehydratase zijn gebonden met Co²⁺
• Cytochroom c oxidase, dopamine-b-hydroxylase bevat Cu²⁺
• Catalase, nitrogenase, peroxidase, succinaat dehydrogenase bevat Fe²⁺
• Arginase, histidine-ammoniakase, pyruvaatcarboxylase bevat Mn²⁺

Wat zijn metaal-geactiveerde enzymen?

Met metaal geactiveerde enzymen zijn enzymen die een verhoogde activiteit hebben vanwege de aanwezigheid van metaalionen. Meestal zijn deze metaalionen monovalent of tweewaardig. Deze ionen zijn echter niet sterk gebonden met het enzym zoals in metallo-enzymen. Het metaal kan het substraat activeren, dus direct inwerken op de activiteit van het enzym. Deze enzymen hebben overmatige metaalionen nodig. Ex: ongeveer 2-10 keer hoger dan de concentratie van het enzym. Het is omdat ze zich niet permanent aan het metaalion kunnen hechten. Deze enzymen verliezen echter hun activiteit tijdens de zuivering ervan.

Voorbeelden van meta-geactiveerde enzymen:

• Pyruvaat-kinase vereist K⁺
• Fosfotransferasen vereist Mg²⁺ of Mn²⁺

Wat is het verschil tussen metallo-zines en metaal-geactiveerde enzymen?

De metallo-enzymen zijn enzymen die een sterk gebonden metaalion bevatten. Als een uniek kenmerk hebben ze een stevig gebonden metaalion als de co-factor. Bovendien vereisen deze enzymen één of twee metaalionen gebonden aan een specifiek gebied van het oppervlak van het enzym voor hun activiteit. Door metaal geactiveerde enzymen zijn enzymen die een verhoogde activiteit hebben vanwege de aanwezigheid van metaalionen die niet stevig gebonden zijn. Het is het belangrijkste verschil tussen metallobenzymen en metaal-geactiveerde enzymen. Dat wil zeggen, in tegenstelling tot de metallo-enzymen hebben de met metaal geactiveerde enzymen geen stevig gebonden metaalion als de co-factor. Daarnaast vereisen deze enzymen een hoge concentratie aan metaalionen rondom hen.

Samenvatting - Metallo-enzymen versus metaal-geactiveerde enzymen

Het enzym, waarvan de activiteit afhangt van de aanwezigheid van metaalionen, is van twee soorten; dat zijn metallobenzymen en met metaal geactiveerde enzymen. Het verschil tussen metallobenzymen en metaal-geactiveerde enzymen is dat de metallo-enzymen een stevig gebonden metaalion hebben als de cofactor, terwijl de metaalionen in metaal-geactiveerde enzymen niet stevig gebonden zijn.

Referentie:

1. "Metalloprotein." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23 juli 2018. Beschikbaar Hier  
2. "Metalloenzyme." Egyptian Journal of Medical Human Genetics, Elsevier. Beschikbaar Hier  

Afbeelding met dank aan:

1.'Enzymactie'door muessig - eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia