Enzymer er proteiner som katalyserer eller fremskynder spesifikke kjemiske reaksjoner, slik at de går raskere enn de ville gjort uten katalysatoren. Noen enzymer krever tilstedeværelse av et ekstra molekyl eller metallion som kalles en kofaktor før de kan utøve sin magi. Uten denne kofaktoren er ikke enzymet lenger i stand til å katalysere reaksjonen.
Funksjon
Per definisjon er en kofaktor et ikke-protein ion eller molekyl som kreves av enzymet for dets funksjon. Hvis kofaktoren fjernes, vil ikke enzymet kunne gjøre jobben sin og vil ikke lenger fungere som en katalysator. Blodet ditt inneholder for eksempel et enzym som kalles karbonanhydrase som katalyserer reaksjonen mellom vann og karbondioksid for å danne karbonsyre. Karbonanhydrase krever et sinkion som en kofaktor. Hvis det ikke er sink, vil enzymet ikke fungere.
Typer
Kofaktorer kan være positivt ladede metallioner, som jern, magnesium og sink, eller de kan være små karbonbaserte molekyler som vitamin B12. Småmolekylære medfaktorer kalles noen ganger koenzymer. Mange av vitaminene du trenger i kostholdet ditt fungerer som enzymkofaktorer eller forløpere til enzymkofaktorer. Noen enzymer binder kofaktorene sine veldig tett, slik at kofaktoren i utgangspunktet er en del av enzymet; i disse tilfellene kalles kofaktoren noen ganger for en protesegruppe. For andre enzymer er kofaktoren bare løst bundet eller forbundet.
Mekanisme
Den nøyaktige rollen som en kofaktor spiller i en enzymatisk reaksjon, avhenger av enzymet. Hvert enzym har sin egen reaksjonsmekanisme, en sekvens av kjemiske trinn hvor reaksjonen det katalyserer foregår, og co-faktorens rolle er spesifikk for den mekanismen. Med karbonanhydrase, for eksempel, sitter sinkionen fast i en kløft i proteinet som kalles det aktive stedet. Siden det er positivt ladet og elektronfattig, kan det danne en binding med et vannmolekyl som passerer, slik at vannmolekylet mister et hydrogenion slik at det blir et hydroksidion, OH-. Dette hydroksydionet kan nå angripe karbonatomet i et molekyl karbondioksid for å danne karbonsyre. Ved å binde vannmolekylet og gjøre det mulig å miste et hydrogenion, har sinkionet hjulpet enzymet å lette reaksjonen.
applikasjoner
Å frata et enzym av kofaktoren er noen ganger en god måte å stoppe enzymet fra å katalysere en uønsket reaksjon. Når studenter eller forskere ekstraherer DNA, vil de for eksempel sikre at DNA ikke blir hakket opp av enzymer som kalles DNAser. Tilsetning av EDTA til reaksjonsblandingen forhindrer at DNAser virker, fordi EDTA griper inn på magnesiumioner og binder dem i løsningen; magnesium er en kofaktor som DNA-stoffer krever for å fungere.