Главная О сайте Диеты Заболевания Интересные факты
Задать вопрос врачу онлайн - здесь.

Простетические группы

Простетическая группа гемоглобина гем Простетическая группа, prosthetic group – это небелковый (неаминокислотный) компонент сложных белков, необходимый для биологической активности белка [1]. Простетическая группа может быть как органическим соединением ( витамином [2], углеводом [3] или липидом [4]), так и неорганическим (ионом металла). Простетические группы тесно связаны с белками, обычно ковалентными связями [5], часто необходимы для функционирования ферментов [6].

Белок без характерной для него простетической группы называется аполипопротеином [7], белок с характерной простетической группой – голопротеином [8] (соответственно, в случае ферментов – апоферментом и холоферментом).

Простетические группы – подкласс кофакторов, отличающихся от ферментов постоянной связью с белком (в то время как у коферментов связь временная). В ферментах, простетические группы обычно вовлечены в активные участки.

Одним из примеров простетической группы является гем [9] в составе гемоглобина [10]. Другие примеры органических простетических групп – производные витаминов: тиамин (витамин B1), пирофосфат тиамина, пиридоксаль-фосфат и биотин. Именно из-за включения витаминов B, в качестве простетической группы, витамины так необходимы в рационе питания человека.

Неорганические простетические группы обычно являются ионами переходных металлов, например железа (в составе гема, например, в составе цитохром-c-оксидазы и гемоглобина), цинка (в составе углеродистой ангидразы), магния (в составе отдельных киназ) и молибдена (в составе нитратной редуктазы).


Примечания

Примечания и пояснения к статье «Простетическая группа».

  • [1] Белок, протеин – высокомолекулярное органическое вещество, состоящее из альфа-аминокислот, объединенных через пептидные связи (образующиеся, когда аминогруппа одной аминокислоты и карбоксильная группа другой аминокислоты реагируют с выделением молекулы воды). Существуют две класса белков: простой белок, при гидролизе распадающийся исключительно на аминокислоты, и сложный белок (протеид, голопротеин, холопротеин), содержащий простетическую группу, при гидролизе которого, кроме аминокислот, освобождается небелковая часть либо продукты ее распада. Белки-ферменты ускоряют (катализируют) биохимические реакции, оказывая существенное влияние на процессы обмена веществ. Отдельные белки выполняют механические или структурные функции, образуя цитоскелет, сохраняющий форму клеток. Помимо прочего, белки играют ключевую роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле. Белки являются основой для создания мышечной ткани, клеток, тканей и органов у человека.
  • [2] Витамины – группа низкомолекулярных органических соединений разнообразной химической природы с достаточно простым строением. Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных центров различных ферментов, участвуют в гуморальной регуляции в качестве экзогенных гормонов и прогормонов. Витамины не являются источником энергии для организма (так как не обладают калорийностью), не являются структурными компонентами тканей.
  • [3] Углеводы (сахариды, сахара) – неотъемлемые компоненты клеток и тканей. Углеводы являются основным источником энергии (при окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 килокалории энергии и 0,4 грамма воды) для организма человека, участвуют в регуляции осмотического давления. Основными источниками углеводов из пищи являются: крупы, хлебобулочные и макаронные изделия, картофель, сахаросодержащие продукты (сладости).
  • [4] Липиды – группа органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Липиды содержатся во всех живых клетках, влияют на активность многих ферментов и проницаемость клеток, участвуют в мышечном сокращении, передаче нервного импульса, иммунохимических процессах, в создании межклеточных контактов.
  • [5] Ковалентная связь – химическая связь между двумя атомами, возникающая при обобществлении (перекрытии) электронов, принадлежавших этим атомам.
  • [6] Ферменты, энзимы – как правило, белковые молекулы или рибозимы (молекулы РНК) либо их комплексы, катализирующие (ускоряющие) химические реакции в живых системах. Ферментативная активность может регулироваться ингибиторами и активаторами (ингибиторы – понижают, активаторы – повышают). По типу катализируемых реакций ферменты подразделяются на шесть классов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы и лигазы.
  • [7] Аполипопротеины, аполипопротеиды, апобелки – белковые, обычно амфифильные, составляющие липопротеинов, специфически связывающиеся с соответствующими липидами при формировании липопротеиновой частицы. Синтез аполипопротеинов происходит в печени. Факторами, влияющими на синтез аполипопротеинов являются: состав питания, гормоны (андрогены, эстрогены, тироксин, глюкагон, инсулин), алкоголь, медикаменты (ниацин, статины).
  • [8] Сложные белки, холобелки, протеиды, холопротеины, голопротеины – двухкомпонентные белки, в которых помимо пептидных цепей (простого белка) содержится компонент простетическая группа. При гидролизе сложных белков, кроме аминокислот, освобождается небелковая часть или продукты ее распада. В качестве простетической группы могут выступать различные органические (углеводы, липиды) и неорганические (металлы) вещества. В зависимости от химической природы простетических групп, среди сложных белков выделяют шесть классов: гликопротеиды, липопротеиды, металлопротеиды, нуклеопротеиды, фосфопротеиды и хромопротеиды.
  • [9] Гем (от древнегреческого O37,^3,_6,^5, – «кровь») – комплексное соединение двухвалентного железа с порфирином, несущее один или два аксиальных лиганда. Гем выступает в качестве простетической группы (небелковой части) белков – гемопротеинов: гемоглобина, цитохрома, миоглобина.
  • [10] Гемоглобин – сложный железосодержащий белок, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его доставку в ткани. Гемоглобин содержится в цитоплазме эритроцитов, придает им (соответственно и крови) красный цвет.

При написании статьи о простетических группах, в качестве источников использовались материалы информационных и справочных интернет-порталов, сайтов новостей NCBI.NLM.NIH.gov, ProteinStructures.com, ScienceDaily.com, FEN.NSU.ru, Википедия, а также следующие печатные издания:

  • Гауровиц Ф. «Химия и функции белков». Издательство «Мир», 1965 год, Москва,
  • Скальный А. В., Рудаков И. А. «Биоэлементы в медицине» Издательство «Оникс», 2004 год, Москва,
  • Степанов В. М. «Молекулярная биология. Структура и функции белков. Классический университетский учебник». Издательство «Издательство Московского государственного университета», 2005 год, Москва,
  • Коничев А. С., Севастьянова Г. А. «Молекулярная биология. Высшее профессиональное образование». Издательство «Академия», 2008 год, Москва.

Белок

 

Оцените материал:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...Loading...

Top