Encimi so beljakovine, ki katalizirajo ali pospešijo določene kemične reakcije, zato gredo hitreje, kot bi brez katalizatorja. Nekateri encimi zahtevajo prisotnost dodatne molekule ali kovinskega iona, imenovanega kofaktor, preden lahko začnejo delati svojo čarovnijo. Brez tega kofaktorja encim ne more več katalizirati reakcije.
Funkcija
Po definiciji je kofaktor neproteinski ion ali molekula, ki jo encim potrebuje za svojo funkcijo. Če odstranimo kofaktor, encim ne bo mogel opravljati svojega dela in ne bo več deloval kot katalizator. Vaša kri na primer vsebuje encim, imenovan karboanhidraza, ki katalizira reakcijo med vodo in ogljikovim dioksidom, da tvori ogljikovo kislino. Karboanhidraza potrebuje cinkov ion kot kofaktor. Če ni cinka, encim ne bo deloval.
Vrste
Kofaktorji so lahko pozitivno nabiti kovinski ioni, kot so železo, magnezij in cink, ali pa so majhne molekule na osnovi ogljika, kot je vitamin B12. Kofaktorji majhnih molekul se včasih imenujejo koencimi. Številni vitamini, ki jih potrebujete v svoji prehrani, delujejo kot encimski kofaktorji ali predhodniki encimskih kofaktorjev. Nekateri encimi zelo tesno vežejo svoje kofaktorje, tako da je kofaktor v bistvu del encima; v teh primerih se kofaktor včasih imenuje protetična skupina. Za druge encime je kofaktor le ohlapno vezan ali povezan.
Mehanizem
Natančna vloga, ki jo ima kofaktor v encimski reakciji, je odvisna od encima. Vsak encim ima svoj reakcijski mehanizem, zaporedje kemijskih korakov, skozi katere poteka reakcija, ki jo katalizira, in vloga kofaktorja je specifična za ta mehanizem. Pri karboanhidrazi je na primer cinkov ion zaljubljen v razcep v beljakovini, imenovani aktivno mesto. Ker je pozitivno napolnjen in z elektroni reven, lahko tvori vez z molekulo vode, ki prehaja, kar molekuli vode omogoča, da izgubi vodikov ion, tako da postane hidroksidni ion, OH-. Ta hidroksidni ion lahko zdaj napada ogljikov atom v molekuli ogljikovega dioksida in tvori ogljikovo kislino. Z vezavo molekule vode in omogočanjem, da izgubi vodikov ion, je cinkov ion pomagal encimu olajšati reakcijo.
Aplikacije
Odvzem encima kofaktorju je včasih dober način, da encim prepreči katalizacijo neželene reakcije. Ko denimo študentje ali znanstveniki pridobivajo DNK, želijo zagotoviti, da DNK ne sesekajo encimi, imenovani DNK. Dodajanje EDTA reakcijski zmesi preprečuje delovanje DNA-jev, ker EDTA zagrabi magnezijeve ione in jih veže v raztopino; magnezij je kofaktor, ki ga DNAza potrebujejo za delovanje.