Enzymer er proteiner, der katalyserer eller fremskynder specifikke kemiske reaktioner, så de går hurtigere, end de ville gjort uden katalysatoren. Nogle enzymer kræver tilstedeværelsen af et ekstra molekyle eller metalion kaldet en kofaktor, før de kan udøve deres magi. Uden denne cofaktor er enzymet ikke længere i stand til at katalysere reaktionen.
Fungere
Per definition er en cofaktor en nonproteinion eller et molekyle, der kræves af enzymet for dets funktion. Hvis kofaktoren fjernes, vil enzymet ikke være i stand til at udføre sit arbejde og vil ikke længere fungere som en katalysator. Dit blod indeholder for eksempel et enzym kaldet kulsyreanhydase, som katalyserer reaktionen mellem vand og kuldioxid til dannelse af kulsyre. Kulsyreanhydrase kræver en zinkion som en kofaktor. Hvis der ikke er zink, fungerer enzymet ikke.
Typer
Kofaktorer kan være positivt ladede metalioner, såsom jern, magnesium og zink, eller de kan være små kulstofbaserede molekyler som vitamin B12. Små molekyle cofaktorer kaldes undertiden coenzymer. Mange af de vitaminer, du har brug for i din diæt, fungerer som enzymkofaktorer eller forløbere for enzymkofaktorer. Nogle enzymer binder deres cofaktorer meget tæt, så cofaktoren grundlæggende er en del af enzymet; i disse tilfælde kaldes cofaktoren undertiden en protesegruppe. For andre enzymer er cofaktoren kun løst bundet eller forbundet.
Mekanisme
Den nøjagtige rolle, som en kofaktor spiller i en enzymatisk reaktion, afhænger af enzymet. Hvert enzym har sin egen reaktionsmekanisme, en sekvens af kemiske trin, hvorigennem reaktionen, det katalyserer, finder sted, og cofaktorens rolle er specifik for denne mekanisme. For eksempel med kulsyreanhydrase sidder zinkionen fast i en kløft i proteinet kaldet det aktive sted. Da det er positivt ladet og elektronfattigt, kan det danne en binding med et vandmolekyle, der passerer, hvilket gør det muligt for vandmolekylet at miste en hydrogenion, så det bliver en hydroxidion, OH-. Denne hydroxidion kan nu angribe kulstofatomet i et kuldioxidmolekyle til dannelse af kulsyre. Ved at binde vandmolekylet og gøre det muligt at miste en hydrogenion, har zinkionen hjulpet enzymet med at lette reaktionen.
Ansøgninger
Fratage et enzym af dets kofaktor er undertiden en god måde at stoppe enzymet i at katalysere en uønsket reaktion. Når studerende eller forskere f.eks. Ekstraherer DNA, vil de sikre, at DNA'et ikke hugges op af enzymer kaldet DNAses. Tilsætning af EDTA til reaktionsblandingen forhindrer DNAs i at arbejde, fordi EDTA griber ind på magnesiumioner og binder dem i opløsningen; magnesium er en kofaktor, som DNA-stoffer kræver for at fungere.