Sebagian besar enzim untuk implementasi aktivitas katalitik membutuhkan elemen tambahan - kofaktor. Zat-zat ini bersifat non-protein dan tidak selalu merupakan bagian struktural dari molekul enzim. Kompleks fungsional protein dan kofaktor disebut holoenzim, dan hanya bagian protein yang disebut apoenzim. Kofaktor yang merupakan bagian permanen dari suatu enzim dan dihubungkan dengannya melalui ikatan kovalen disebut gugus prostetik.
Dalam arti yang lebih luas, kofaktor adalah kelompok tambahan dalam protein kompleks apa pun yang mempertahankannya dalam keadaan fungsional. Dalam protein enzim, kofaktor dapat terlibat langsung dalam reaksi katalisis.
Karakteristik dan jenis kofaktor
Kofaktor adalah zat dengan berat molekul rendah yang secara kimiawi dibagi menjadi 2 kelompok besar:
- ion logam divalen (seng, magnesium,kalium, tembaga, mangan, besi, dll.);
- koenzim - senyawa organik non-protein.
Pada gilirannya, koenzim dibagi menjadi vitamin dengan turunannya dan senyawa non-vitamin. Yang terakhir termasuk:
- UDP-glukosa;
- nukleotida;
- metalloporfirin;
- FAD, OVER+, NADP+;
- glutathione;
- ubiquinone;
- S-adenosylmethionine.
Kofaktor dapat membentuk ikatan kovalen kuat dan ikatan lemah dengan enzim. Beberapa kelompok berinteraksi dengan bagian polipeptida begitu kuat sehingga sulit untuk memisahkannya bahkan secara kimiawi.
Kesulitan dalam mendefinisikan konsep "kofaktor" dan "koenzim"
Dalam arti sempit, kofaktor adalah ion logam, dan koenzim adalah kelompok yang bersifat organik. Jika kita mempertimbangkan unsur-unsur ini dari sudut pandang signifikansi fungsionalnya, maka kofaktor tidak berpartisipasi dalam reaksi katalisis, dan karenanya bukan koenzim. Dalam interpretasi umum, koenzim adalah kasus khusus dari kofaktor.
Penafsiran sebanyak itu disebabkan oleh fakta bahwa dalam biokimia modern, istilah-istilah ini adalah konsep ambigu yang tidak memiliki definisi universal.
Peran biologis kofaktor
Kofaktor enzim dapat melakukan berbagai fungsi, termasuk:
- partisipasi dalam pembentukan dan stabilisasi konformasi tersier dan kuaterner;
- stabilisasi substrat atau pusat katalitik, memastikansaling melengkapi;
- partisipasi dalam katalisis sebagai substrat tambahan;
- pengaturan aktivitas enzimatik;
- partisipasi dalam reaksi redoks.
Terlepas dari mekanisme aksi dan sifat kimia kofaktor, jika tidak ada, enzim tidak dapat melakukan aktivitas katalitik. Namun, ada sekelompok kecil enzim yang fungsinya tidak terkait dengan kofaktor.
