אנזימים הם חלבונים המזרזים או מזרזים תגובות כימיות ספציפיות כך שהם הולכים מהר יותר ממה שהיו עושים ללא הזרז. אנזימים מסוימים דורשים נוכחות של מולקולה או יון מתכת נוסף המכונה פקטור לפני שהם יכולים להפעיל את הקסם שלהם. ללא גורם זה, האנזים אינו מסוגל עוד לזרז את התגובה.
פוּנקצִיָה
בהגדרה, קופקטור הוא יון או מולקולה ללא פרוטאין הנדרשים על ידי האנזים לצורך תפקודו. אם מסירים את הפקטור, האנזים לא יוכל לבצע את תפקידו וכבר לא יעבוד כזרז. הדם שלך, למשל, מכיל אנזים הנקרא פחמן אנהידראז שמזרז את התגובה בין מים לפחמן דו חמצני ליצירת חומצה פחמנית. אנהידראז פחמתי דורש יון אבץ כגורם גורם. אם אין אבץ, האנזים לא יעבוד.
סוגים
גורמים קופקטוריים עשויים להיות יוני מתכת טעונים באופן חיובי, כגון ברזל, מגנזיום ואבץ, או שהם עשויים להיות מולקולות קטנות על בסיס פחמן כמו ויטמין B12. קופקטורים של מולקולות קטנות נקראים לפעמים קואנזימים. רבים מהויטמינים שאתה זקוק להם בתזונה שלך משמשים כמקדימי אנזים או מקדימים לקופקטורים האנזים. ישנם אנזימים הקושרים את גורמי הקופקטור שלהם בחוזקה רבה כך שהקופקטור הוא בעצם חלק מהאנזים; במקרים אלה הקופקטור נקרא לפעמים קבוצה תותבת. עבור אנזימים אחרים, הפקטור קשור או מחובר באופן רופף בלבד.
מַנגָנוֹן
התפקיד המדויק שממלא גורם גורם בתגובה אנזימטית תלוי באנזים. לכל אנזים יש מנגנון תגובה משלו, רצף של צעדים כימיים שדרכם מתרחשת התגובה שהוא מזרז, ותפקיד הקופקטור ספציפי למנגנון זה. עם פחמן אנהידראז, למשל, יון האבץ תקוע בשסע בחלבון הנקרא האתר הפעיל. מכיוון שהיא טעונה באופן חיובי ודלה באלקטרונים, היא יכולה ליצור קשר עם מולקולת מים עוברת, מה שמאפשר למולקולת המים לאבד יון מימן כך שהיא תהפוך ליון הידרוקסיד, OH-. יון הידרוקסיד זה יכול כעת לתקוף את אטום הפחמן במולקולה של פחמן דו חמצני ליצירת חומצה פחמנית. על ידי קשירת מולקולת המים ומאפשר לה לאבד יון מימן, יון האבץ עזר לאנזים להקל על התגובה.
יישומים
שלילת אנזים ממקורו הוא לפעמים דרך טובה לעצור את האנזים מזרז תגובה לא רצויה. כאשר סטודנטים או מדענים מוציאים DNA, למשל, הם רוצים להבטיח כי ה- DNA לא נקצץ על ידי אנזימים הנקראים DNAses. הוספת EDTA לתערובת התגובה מונעת עבודה של DNAses מכיוון שה- EDTA תופס על יונים מגנזיום וקושר אותם בתמיסה; מגנזיום הוא גורם פקטורי ש- DNAs דורשים על מנת לתפקד.