Den viktigaste skillnaden mellan metalloenzymer och metallaktiverade enzymer är att metalloenzymer har en fast bunden metalljon som kofaktor medan metalljonerna i metallaktiverade enzymer inte är fast bundna.
Aktiviteten hos vissa enzymer beror på metalljoner eftersom dessa metalljoner fungerar som kofaktorer. Dessa enzymer finns i två huvudkategorier som metalloenzymer och metallaktiverade enzymer. Därför skiljer sig dessa enzymer från varandra beroende på närvaron eller frånvaron av hårt bundna metalljoner. Låt oss diskutera mer detaljer om dessa enzymer.
Vad är metalloenzymer?
Metalloenzymer är enzymer som innehåller en hårt bunden metalljon. Denna metalljon bildar koordinerade kovalenta bindningar med aminosyrorna i enzymet eller med en protesgrupp. Vidare fungerar det som ett koenzym och ger enzymets aktivitet. När man överväger platsen för metalljonen i enzymet, förekommer den vanligtvis i en specifik region på enzymytan. Därför stör jonen inte bindningen av substratet med det aktiva stället. Ibland kräver enzymer mer än en metalljon för sin aktivitet. I sällsynta fall kräver de två olika metalljoner också. De vanligaste metallerna som är involverade i detta är Fe, Zn, Cu och Mn. Metalloenzymer som innehåller andra metallcentra än järn (icke-hemcentra) är utbredda i naturen.
Figur 01: Enzym Action
Exempel på metalloenzymer:
- Amylas, termolysin är bundna med Ca2+ joner
- Dioldehydras, glyceroldehydratas är bundna med Co2+
- Cytokrom c-oxidas, dopamin-b-hydroxylas innehåller Cu2+
- Katalas, nitrogenas, peroxidas, succinatdehydrogenas innehåller Fe2+
- Arginas, histidin-ammoniaklyas, pyruvatkarboxylas innehåller Mn2+
Vad är metallaktiverade enzymer?
Metalaktiverade enzymer är enzymer som har en ökad aktivitet på grund av närvaron av metalljoner. Oftast är dessa metalljoner antingen envärda eller tvåvärda. Dessa joner är dock inte hårt bundna till enzymet som i metalloenzymer. Metallen kan aktivera substratet och därmed engagera sig direkt i enzymets aktivitet. Dessa enzymer kräver metalljoner i överskott. Ex: cirka 2-10 gånger högre än koncentrationen av enzymet. Det beror på att de inte kan binda med metalljonen permanent. Dessa enzymer förlorar dock sin aktivitet under sin rening.
Exempel på metaaktiverade enzymer:
- Pyruvatkinas kräver K+
- Fosfotransferaser kräver Mg2+ eller Mn2+
Vad är skillnaden mellan metalloenzymer och metallaktiverade enzymer?
Metalloenzymer är enzymer som innehåller en hårt bunden metalljon. Som en unik egenskap har de en fast bunden metalljon som kofaktor. Dessutom kräver dessa enzymer antingen en eller två metalljoner bundna till en specifik region av enzymets yta för sin aktivitet. Metallaktiverade enzymer är enzymer som har en ökad aktivitet på grund av närvaron av metalljoner som inte är fast bundna. Det är nyckelskillnaden mellan metalloenzymer och metallaktiverade enzymer. Det vill säga, till skillnad från metalloenzymer, har de metallaktiverade enzymerna inte en fast bunden metalljon som kofaktor. Utöver det kräver dessa enzymer en hög koncentration av metalljoner runt dem.
Sammanfattning – Metalloenzymes vs Metal Activated Enzymes
Enzymet, för vilket aktiviteten beror på närvaron av metalljoner, är av två typer; de är metalloenzymer och metallaktiverade enzymer. Skillnaden mellan metalloenzymer och metallaktiverade enzymer är att metalloenzymer har en fast bunden metalljon som kofaktor medan metalljonerna i metallaktiverade enzymer inte är fast bundna.
