Ензимите са протеини, които катализират или ускоряват специфични химични реакции, така че те вървят по-бързо, отколкото биха направили без катализатора. Някои ензими изискват наличието на допълнителна молекула или метален йон, наречен кофактор, преди да могат да работят с магията си. Без този кофактор ензимът вече не е в състояние да катализира реакцията.
Функция
По дефиниция кофактор е непротеинов йон или молекула, необходими на ензима за неговата функция. Ако кофакторът бъде отстранен, ензимът няма да може да си свърши работата и вече няма да работи като катализатор. Вашата кръв например съдържа ензим, наречен карбоанхидраза, който катализира реакцията между вода и въглероден диоксид, за да образува въглеродна киселина. Карбоанхидразата изисква цинков йон като кофактор. Ако няма цинк, ензимът няма да работи.
Видове
Кофакторите могат да бъдат положително заредени метални йони, като желязо, магнезий и цинк, или те могат да бъдат малки молекули на основата на въглерод като витамин В12. Малките молекулни кофактори понякога се наричат коензими. Много от витамините, от които се нуждаете във вашата диета, действат като ензимни кофактори или предшественици на ензимните кофактори. Някои ензими свързват своите кофактори много плътно, така че кофакторът е основно част от ензима; в тези случаи кофакторът понякога се нарича протезна група. За други ензими кофакторът е само слабо свързан или свързан.
Механизъм
Точната роля, която кофакторът играе в ензимната реакция, зависи от ензима. Всеки ензим има свой собствен реакционен механизъм, поредица от химични етапи, през които протича реакцията, която катализира, и ролята на кофактора е специфична за този механизъм. Например с карбоанхидразата цинковият йон е заседнал в цепнатината на протеина, наречен активен сайт. Тъй като е положително зареден и беден на електрони, той може да образува връзка с преминаваща водна молекула, което позволява на водната молекула да загуби водороден йон, така че да стане хидроксиден йон, OH-. Този хидроксиден йон вече може да атакува въглеродния атом в молекула въглероден диоксид, за да образува въглеродна киселина. Чрез свързване на водната молекула и позволявайки й да загуби водороден йон, цинковият йон е помогнал на ензима да улесни реакцията.
Приложения
Лишаването на ензим от неговия кофактор понякога е добър начин да се спре ензимът да катализира нежелана реакция. Когато например ученици или учени извличат ДНК, те искат да гарантират, че ДНК не се нарязва от ензими, наречени ДНК-ази. Добавянето на EDTA към реакционната смес пречи на ДНКазите да работят, тъй като EDTA захваща магнезиевите йони и ги свързва в разтвора; магнезият е кофактор, който ДНК-азите изискват, за да функционират.