Enzimler, belirli kimyasal reaksiyonları katalize eden veya hızlandıran ve böylece katalizör olmadan yapacaklarından daha hızlı hareket eden proteinlerdir. Bazı enzimler, sihirlerini gerçekleştirmeden önce kofaktör adı verilen ek bir molekül veya metal iyonunun varlığını gerektirir. Bu kofaktör olmadan enzim artık reaksiyonu katalize edemez.
fonksiyon
Tanım olarak, bir kofaktör, enzimin işlevi için ihtiyaç duyduğu protein olmayan bir iyon veya moleküldür. Kofaktör çıkarılırsa, enzim işini yapamayacak ve artık katalizör olarak çalışmayacaktır. Örneğin kanınız, karbonik asit oluşturmak için su ve karbon dioksit arasındaki reaksiyonu katalize eden karbonik anhidraz adı verilen bir enzim içerir. Karbonik anhidraz, kofaktör olarak bir çinko iyonu gerektirir. Çinko yoksa enzim çalışmayacaktır.
Türler
Kofaktörler, demir, magnezyum ve çinko gibi pozitif yüklü metal iyonları olabilir veya B12 vitamini gibi küçük karbon bazlı moleküller olabilir. Küçük molekül kofaktörlerine bazen koenzimler denir. Diyetinizde ihtiyaç duyduğunuz vitaminlerin çoğu, enzim kofaktörleri veya enzim kofaktörlerinin öncüleri olarak işlev görür. Bazı enzimler, kofaktörlerini çok sıkı bir şekilde bağlarlar, böylece kofaktör temel olarak enzimin bir parçasıdır; bu durumlarda, kofaktör bazen bir protez grubu olarak adlandırılır. Diğer enzimler için, kofaktör sadece gevşek bir şekilde bağlanır veya bağlanır.
mekanizma
Bir kofaktörün enzimatik reaksiyonda oynadığı kesin rol, enzime bağlıdır. Her enzimin kendi reaksiyon mekanizması, katalize ettiği reaksiyonun gerçekleştiği bir dizi kimyasal adım vardır ve kofaktörün rolü bu mekanizmaya özgüdür. Örneğin karbonik anhidraz ile çinko iyonu, aktif bölge adı verilen proteindeki bir yarıkta sıkışıp kalır. Pozitif yüklü ve elektronca fakir olduğu için, geçen bir su molekülü ile bir bağ oluşturabilir ve su molekülünün bir hidrojen iyonunu kaybetmesini ve böylece bir hidroksit iyonu, OH- olmasını sağlayabilir. Bu hidroksit iyonu artık karbonik asit oluşturmak için bir karbon dioksit molekülündeki karbon atomuna saldırabilir. Çinko iyonu, su molekülünü bağlayarak ve bir hidrojen iyonunu kaybetmesini sağlayarak, enzimin reaksiyonu kolaylaştırmasına yardımcı oldu.
Uygulamalar
Bir enzimi kofaktöründen yoksun bırakmak, bazen enzimin istenmeyen bir reaksiyonu katalize etmesini durdurmanın iyi bir yoludur. Örneğin, öğrenciler veya bilim adamları DNA'yı çıkarırken, DNA'ların DNAaz adı verilen enzimler tarafından parçalanmadığından emin olmak isterler. EDTA'nın reaksiyon karışımına eklenmesi DNA'ların çalışmasını engeller çünkü EDTA magnezyum iyonlarını yakalar ve çözelti içinde bağlar; magnezyum, DNA'ların işlev görebilmesi için ihtiyaç duyduğu bir kofaktördür.