Կատալիտիկ ակտիվության իրականացման համար ֆերմենտների մեծ մասին անհրաժեշտ են օժանդակ տարրեր՝ կոֆակտորներ: Այս նյութերն իրենց բնույթով ոչ սպիտակուցային են և միշտ չէ, որ ֆերմենտի մոլեկուլի կառուցվածքային մասն են կազմում։ Սպիտակուցի և կոֆակտորի ֆունկցիոնալ կոմպլեքսը կոչվում է հոլոֆերմենտ, իսկ միայն սպիտակուցային մասը՝ ապոֆերմենտ։ Կոֆակտորը, որը մշտապես հանդիսանում է ֆերմենտի մի մասը և կապված է դրա հետ կովալենտային կապերով, կոչվում է պրոթեզային խումբ:
Ավելի լայն իմաստով կոֆակտորը ցանկացած բարդ սպիտակուցի լրացուցիչ խումբ է, որը պահպանում է այն ֆունկցիոնալ վիճակում: Ֆերմենտային սպիտակուցներում կոֆակտորները կարող են ուղղակիորեն ներգրավվել կատալիզի ռեակցիայի մեջ:
Կոֆակտորների բնութագրերը և տեսակները
Կոֆակտորները ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող նյութեր են, որոնք քիմիապես բաժանված են 2 մեծ խմբի՝
- Երկվալենտ մետաղների իոններ (ցինկ, մագնեզիում,կալիում, պղինձ, մանգան, երկաթ և այլն);
- coenzymes - օրգանական ոչ սպիտակուցային միացություններ:
Իր հերթին, կոէնզիմները բաժանվում են վիտամինների՝ իրենց ածանցյալներով և ոչ վիտամինային բնույթի միացություններով։ Վերջիններս ներառում են՝
- UDP-գլյուկոզա;
- նուկլեոտիդներ;
- մետալոպորֆիրիններ;
- FAD, OVER+, NADP+;
- գլուտատիոն;
- ubiquinone;
- S-ադենոսիլմեթիոնին.
Կոֆակտորները կարող են ձևավորել ինչպես ուժեղ կովալենտային, այնպես էլ թույլ կապեր ֆերմենտների հետ: Որոշ խմբեր այնքան ուժեղ են փոխազդում պոլիպեպտիդային մասի հետ, որ նույնիսկ քիմիապես դժվար է դրանք առանձնացնել։
«Կոֆակտոր» և «կոֆերմենտ» հասկացությունների սահմանման դժվարություններ
Նեղ իմաստով կոֆակտորները մետաղական իոններ են, իսկ կոֆերմենտները օրգանական բնույթի խմբեր են։ Եթե այս տարրերը դիտարկենք դրանց ֆունկցիոնալ նշանակության տեսանկյունից, ապա կոֆակտորը չի մասնակցում կատալիզի ռեակցիային, հետևաբար նաև կոֆերմենտ չէ։ Ընդհանրացված մեկնաբանության մեջ կոֆերմենտը կոֆակտորի հատուկ դեպք է:
Մեկնաբանությունների այսպիսի մի շարք պայմանավորված է նրանով, որ ժամանակակից կենսաքիմիայում այս տերմինները երկիմաստ հասկացություններ են, որոնք չունեն համընդհանուր սահմանում:
Կոֆակտորների կենսաբանական դերը
Ֆերմենտային կոֆակտորները կարող են կատարել մի շարք գործառույթներ, այդ թվում՝
- մասնակցություն երրորդական և չորրորդական կոնֆորմացիաների ձևավորմանն ու կայունացմանը;
- Ենթաշերտի կամ կատալիտիկ կենտրոնի կայունացում՝ ապահովելովնրանց միջև փոխլրացում;
- մասնակցություն կատալիզմանը որպես լրացուցիչ սուբստրատ;
- ֆերմենտային ակտիվության կարգավորում;
- մասնակցություն ռեդոքսային ռեակցիաներին:
Անկախ գործողության մեխանիզմից և կոֆակտորի քիմիական բնույթից, դրա բացակայության դեպքում ֆերմենտը չի կարող իրականացնել կատալիտիկ ակտիվություն։ Այնուամենայնիվ, կա ֆերմենտների փոքր խումբ, որոնց գործունեությունը կապված չէ կոֆակտորների հետ:
