Unterschied zwischen Metalloenzymen und metallaktivierten Enzymen

Das Hauptunterschied zwischen Metalloenzymen und metallaktivierten Enzymen ist das Metalloenzyme haben ein fest gebundenes Metallion als Cofaktor, während die Metallionen in metallaktivierten Enzymen nicht fest gebunden sind.

Die Aktivität einiger Enzyme hängt von Metallionen ab, da diese Metallionen als Cofaktoren wirken. Diese Enzyme werden in zwei Hauptkategorien als Metalloenzyme und metallaktivierte Enzyme unterschieden. Daher unterscheiden sich diese Enzyme in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenheit von fest gebundenen Metallionen. Lassen Sie uns mehr Details zu diesen Enzymen besprechen.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind Metalloenzyme?
3. Was sind metallaktivierte Enzyme?
4. Side-by-Side-Vergleich - Metalloenzyme gegen metallaktivierte Enzyme in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was sind Metalloenzyme??

Metalloenzyme sind Enzyme, die ein fest gebundenes Metallion enthalten. Dieses Metallion bildet koordinative kovalente Bindungen mit den Aminosäuren des Enzyms oder mit einer prothetischen Gruppe. Ferner wirkt es als Coenzym und vermittelt die Aktivität des Enzyms. Bei der Betrachtung der Position des Metallions im Enzym tritt es normalerweise in einer spezifischen Region auf der Enzymoberfläche auf. Daher stört das Ion die Bindung des Substrats an das aktive Zentrum nicht. Manchmal benötigen Enzyme mehr als ein Metallion für seine Aktivität. In seltenen Fällen benötigen sie auch zwei verschiedene Metallionen. Die häufigsten Metalle, an denen dies beteiligt ist, sind Fe, Zn, Cu und Mn. Die Metalloenzyme, die andere Metallzentren als Eisen enthalten (Nicht-Häm-Zentren), sind in der Natur weit verbreitet.

Abbildung 01: Enzymaktion

Beispiele für Metalloenzyme:

• Amylase, Thermolysin sind mit Ca gebunden²⁺ Ionen
• Dioldehydrase, Glyceroldehydratase werden mit Co gebunden²⁺
• Cytochrom-c-oxidase, Dopamin-b-hydroxylase enthält Cu²⁺
• Katalase, Nitrogenase, Peroxidase, Succinatdehydrogenase enthält Fe²⁺
• Arginase, Histidin-Ammoniak-Lyase, Pyruvatcarboxylase enthält Mn²⁺

Was sind metallaktivierte Enzyme??

Metallaktivierte Enzyme sind Enzyme, die aufgrund der Anwesenheit von Metallionen eine erhöhte Aktivität aufweisen. In den meisten Fällen sind diese Metallionen entweder einwertig oder zweiwertig. Diese Ionen sind jedoch nicht wie bei Metalloenzymen fest mit dem Enzym verbunden. Das Metall kann das Substrat aktivieren und somit direkt in die Aktivität des Enzyms eingreifen. Diese Enzyme benötigen Metallionen im Überschuss. Bsp .: etwa 2-10 mal höher als die Konzentration des Enzyms. Dies liegt daran, dass sie sich nicht dauerhaft mit dem Metallion verbinden können. Diese Enzyme verlieren jedoch bei der Reinigung ihre Aktivität.

Beispiele für metaaktivierte Enzyme:

• Pyruvatkinase erfordert K⁺
• Phosphotransferasen benötigen Mg²⁺ oder Mn²⁺

Was ist der Unterschied zwischen Metalloenzymen und metallaktivierten Enzymen??

Die Metalloenzyme sind Enzyme, die ein fest gebundenes Metallion enthalten. Als einzigartiges Merkmal haben sie ein fest gebundenes Metallion als Cofaktor. Darüber hinaus benötigen diese Enzyme für ihre Aktivität entweder ein oder zwei Metallionen, die an einen spezifischen Bereich der Oberfläche des Enzyms gebunden sind. Metallaktivierte Enzyme sind Enzyme, die aufgrund der Anwesenheit von Metallionen, die nicht fest gebunden sind, eine erhöhte Aktivität aufweisen. Es ist der Hauptunterschied zwischen Metalloenzymen und metallaktivierten Enzymen. Das heißt, im Gegensatz zu den Metalloenzymen haben die metallaktivierten Enzyme kein fest gebundenes Metallion als Cofaktor. Darüber hinaus erfordern diese Enzyme eine hohe Konzentration an Metallionen um sie herum.

Zusammenfassung - Metalloenzyme vs Metallaktivierte Enzyme

Das Enzym, für das die Aktivität von der Anwesenheit von Metallionen abhängt, ist von zwei Arten; sie sind Metalloenzyme und metallaktivierte Enzyme. Der Unterschied zwischen Metalloenzymen und metallaktivierten Enzymen besteht darin, dass die Metalloenzyme ein fest gebundenes Metallion als Cofaktor aufweisen, während die Metallionen in metallaktivierten Enzymen nicht fest gebunden sind.

Referenz:

1. „Metalloprotein“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23. Juli 2018. Hier verfügbar  
2. "Metalloenzym". Ägyptisches Journal für Medizinische Humangenetik, Elsevier. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. "Enzymaktion" Von Muessig - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia