La diferència clau entre els metaloenzims i els enzims activats per metalls és que els metaloenzims tenen un ió metàl·lic fermament lligat com a cofactor, mentre que els ions metàl·lics dels enzims activats per metalls no estan fermament lligats.
L'activitat d'alguns enzims depèn dels ions metàl·lics perquè aquests ions metàl·lics actuen com a cofactors. Aquests enzims es troben en dues categories principals com a metaloenzims i enzims activats per metalls. Per tant, aquests enzims són diferents entre si segons la presència o absència d'ions metàl·lics estretament units. Parlem més detalls sobre aquests enzims.
Què són els metaloenzims?
Els metaloenzims són enzims que contenen un ió metàl·lic estretament lligat. Aquest ió metàl·lic forma enllaços covalents coordinats amb els aminoàcids de l'enzim o amb un grup prostètic. A més, actua com un coenzim i imparteix l'activitat de l'enzim. Quan es considera la ubicació de l'ió metàl·lic a l'enzim, normalment es produeix en una regió específica de la superfície de l'enzim. Per tant, l'ió no pertorba la unió del substrat amb el lloc actiu. De vegades, els enzims requereixen més d'un ió metàl·lic per a la seva activitat. En rares ocasions, també requereixen dos ions metàl·lics diferents. Els metalls més comuns que hi intervenen són Fe, Zn, Cu i Mn. Els metaloenzims que contenen centres metàl·lics diferents del ferro (centres no hemo) estan molt estesos a la natura.
Figura 01: Acció enzimàtica
Exemples de metaloenzims:
- Amilasa, termolisina s'uneixen amb Ca2+ ions
- Dioldehidrasa, glicerol deshidratasa s'uneixen amb Co2+
- Citocrom c oxidasa, dopamina-b-hidroxilasa conté Cu2+
- Catalasa, nitrogenasa, peroxidasa, succinat deshidrogenasa conté Fe2+
- Arginasa, histidina-amoníaco liasa, piruvat carboxilasa conté Mn2+
Què són els enzims activats per metalls?
Els enzims activats amb metalls són enzims que tenen una activitat augmentada a causa de la presència d'ions metàl·lics. La majoria de vegades, aquests ions metàl·lics són monovalents o divalents. Tanmateix, aquests ions no estan estretament units a l'enzim com en els metaloenzims. El metall pot activar el substrat i, per tant, interaccionar directament amb l'activitat de l'enzim. Aquests enzims requereixen ions metàl·lics en excés. Ex: al voltant de 2-10 vegades superior a la concentració de l'enzim. És perquè no poden unir-se permanentment amb l'ió metàl·lic. Tanmateix, aquests enzims perden la seva activitat durant la seva purificació.
Exemples d'enzims metaactivats:
- Piruvat quinasa requereix K+
- Fosfotransferases requereix Mg2+ o Mn2+
Quina diferència hi ha entre els metalls i els enzims activats per metalls?
Els metaloenzims són enzims que contenen un ió metàl·lic estretament lligat. Com a característica única, tenen un ió metàl·lic fermament lligat com a cofactor. A més, aquests enzims requereixen un o dos ions metàl·lics units a una regió específica de la superfície de l'enzim per a la seva activitat. Els enzims activats per metalls són enzims que tenen una activitat augmentada a causa de la presència d'ions metàl·lics que no estan fermament units. És la diferència clau entre els metaloenzims i els enzims activats per metalls. És a dir, a diferència dels metaloenzims, els enzims activats per metalls no tenen un ió metàl·lic fermament unit com a cofactor. A més d'això, aquests enzims requereixen una alta concentració d'ions metàl·lics al seu voltant.
Resum: Metal·enzims i enzims activats per metalls
L'enzim, del qual l'activitat depèn de la presència d'ions metàl·lics, és de dos tipus; són, metaloenzims i enzims activats per metalls. La diferència entre els metaloenzims i els enzims activats amb metalls és que els metaloenzims tenen un ió metàl·lic fermament lligat com a cofactor, mentre que els ions metàl·lics dels enzims activats amb metalls no estan fermament lligats.
