KELOMPOK PROSTETIK: KELOMPOK UTAMA DAN FUNGSINYA - BIOLOGI - 2025

Kelompok prostetik adalah fragmen protein yang tidak memiliki sifat asam amino. Dalam kasus ini, protein disebut "heteroprotein" atau protein terkonjugasi, di mana bagian protein tersebut disebut apoprotein. Sebaliknya, molekul yang hanya terdiri dari asam amino disebut holoprotein.

Protein dapat diklasifikasikan menurut sifat kelompok prostetik: bila kelompok tersebut adalah karbohidrat, lipid atau kelompok heme, proteinnya masing-masing adalah glikoprotein, lipoprotein dan hemeprotein. Selain itu, gugus prostetik dapat sangat bervariasi: dari logam (Zn, Cu, Mg, Fe) hingga asam nukleat, asam fosfat, dan lain-lain.

Dalam beberapa kasus, protein membutuhkan komponen tambahan untuk menjalankan fungsinya dengan sukses. Selain kelompok prostetik, terdapat koenzim; Yang terakhir mengikat secara longgar, sementara dan lemah ke protein, sedangkan kelompok prostetik terikat kuat ke bagian protein.

Kelompok prostetik utama dan fungsinya

Biotin

Biotin adalah vitamin hidrofilik dari B kompleks yang berpartisipasi dalam metabolisme berbagai biomolekul, termasuk glukoneogenesis, katabolisme asam amino, dan sintesis lipid.

Ini bertindak sebagai kelompok prostetik untuk berbagai enzim, seperti asetil-KoA karboksilase (dalam bentuk yang ditemukan di mitokondria dan di sitosol), piruvat karboksilase, propionil-KoA karboksilase, dan b-metilkrotonil-KoA karboksilase.

Molekul ini mampu menempelkan dirinya sendiri ke enzim tersebut melalui residu lisin dan bertanggung jawab untuk pengangkutan karbon dioksida. Fungsi biotin dalam organisme melampaui perannya sebagai kelompok prostetik: ia berpartisipasi dalam embriogenesis, dalam sistem kekebalan, dan ekspresi gen.

Putih telur mentah memiliki protein yang disebut avidin, yang menekan penggunaan normal biotin; Oleh karena itu, dianjurkan konsumsi telur yang sudah dimasak karena panas mengubah sifat avidin, sehingga kehilangan fungsinya.

Grup Heme

Gugus heme adalah molekul yang bersifat porfirin (cincin heterosiklik besar) yang memiliki struktur atom besi yang mampu mengikat oksigen secara reversibel atau melepaskan dan mengambil elektron. Ini adalah kelompok prostetik hemoglobin, protein yang bertanggung jawab untuk pengangkutan oksigen dan karbon dioksida.

Pada globin fungsional, atom besi memiliki muatan +2 dan berada dalam keadaan oksidasi besi, sehingga dapat membentuk lima atau enam ikatan koordinasi. Warna merah khas pada darah disebabkan oleh adanya kelompok heme.

Kelompok heme juga merupakan kelompok prostetik dari enzim lain, seperti mioglobin, sitokrom, katalase, dan peroksidase.

Flavin mononucleotide dan flavin adenine dinucleotide

Kedua kelompok prostetik ini terdapat dalam flavoprotein dan berasal dari riboflavin atau vitamin B ₂ . Kedua molekul memiliki situs aktif yang mengalami reaksi oksidasi dan reduksi yang dapat dibalik.

Flavoprotein memiliki peran biologis yang sangat bervariasi. Mereka dapat berpartisipasi dalam reaksi dehidrogenasi molekul seperti suksinat, berpartisipasi dalam transportasi hidrogen dalam rantai transpor elektron atau bereaksi dengan oksigen, menghasilkan H ₂ O ₂ .

Kuinon Pyrroloquinoline

Ini adalah kelompok prostetik dari kuinoprotein, kelas enzim dehidrogenase seperti glukosa dehidrogenase, yang berpartisipasi dalam glikolisis dan jalur lainnya.

Fosfat piridoksal

Pyridoxal phosphate adalah turunan dari vitamin B ₆ . Itu ditemukan sebagai kelompok prostetik dari enzim amino transferase.

Ini adalah kelompok prostetik dari enzim glikogen fosforilase dan dihubungkan dengannya melalui ikatan kovalen antara gugus aldehida dan gugus ε-amino dari residu lisin di daerah pusat enzim. Kelompok ini membantu dalam pemecahan fosforolitik glikogen.

Kedua flavin mononukleotida dan flavin adenin dinukleotida yang disebutkan di atas sangat diperlukan untuk konversi piridoksin atau vitamin B ₆ untuk piridoksal fosfat.

Methylcobalamin

Methylcobalamin adalah bentuk yang setara dengan vitamin B ₁₂ . Secara struktural, ia memiliki pusat kobalt oktahedral dan mengandung ikatan logam-alkil. Di antara fungsi metabolisme utamanya adalah transfer gugus metil.

Tiamin pirofosfat

Tiamin pirofosfat adalah kelompok enzim prostetik yang terlibat dalam jalur metabolisme utama, seperti dehidrogenase α-ketoglutarat, dehidrogenase piruvat, dan transketolase.

Dengan cara yang sama, ia berpartisipasi dalam metabolisme karbohidrat, lipid, dan asam amino rantai cabang. Semua reaksi enzimatik yang membutuhkan tiamin pirofosfat melibatkan transfer unit aldehida aktif.

Tiamin pirofosfat disintesis intraseluler oleh fosforilasi vitamin B ₁ atau tiamin. Molekul terdiri dari cincin pirimidin dan cincin tiazolium dengan struktur CH azida.

Kekurangan tiamin pirofosfat menyebabkan penyakit saraf yang dikenal sebagai sindrom beri-beri dan Wernicke-Korsakoff. Hal ini terjadi karena satu-satunya bahan bakar di otak adalah glukosa, dan karena kompleks dehidrogenase piruvat membutuhkan tiamin pirofosfat, sistem saraf tidak memiliki energi.

Molybdopterin

Molibdopterin adalah turunan dari pyranopterin; Mereka terdiri dari cincin piran dan dua tiolat. Mereka adalah kelompok prostetik atau kofaktor yang ditemukan dalam enzim yang memiliki molibdenum atau tungsten.

Ini ditemukan sebagai kelompok prostetik reduktase tiosulfat, hidroksilase purin, dan dehidrogenase format.

Asam lipoat

Asam lipoat adalah kelompok prostetik dari lipoamide dan secara kovalen melekat pada bagian protein oleh residu lisin.

Dalam bentuk tereduksi, asam lipoat memiliki sepasang gugus sulfhidril, sedangkan dalam bentuk teroksidasi memiliki disulfida siklik.

Ini bertanggung jawab untuk pengurangan disulfida siklik dalam asam lipoat. Selain itu, ini adalah kelompok prostetik transcetylase dan kofaktor dari enzim berbeda yang terlibat dalam siklus asam sitrat atau siklus Krebs.

Ini adalah komponen yang sangat penting secara biologis dalam dehidrogenase dari asam alkato, di mana gugus sulfhidril bertanggung jawab untuk mengangkut atom hidrogen dan gugus asil.

Molekul tersebut merupakan turunan dari asam lemak oktanoat dan terdiri dari karboksil terminal dan cincin dimensi.

Asam nukleat

Asam nukleat adalah kelompok protetik dari nukleoprotein yang ditemukan dalam inti sel, seperti histon, telomerase, dan protamin.

Referensi

1. Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP, & Pérez, RS (2011). Dasar-dasar biokimia. Universitas Valencia.
2. Battaner Arias, E. (2014). Ringkasan enzim. Edisi Universitas Salamanca.
3. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biokimia. Saya terbalik.
4. Devlin, TM (2004). Biokimia: buku teks dengan aplikasi klinis. Saya terbalik.
5. Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Biokimia. Limusa Editorial.
6. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Biokimia manusia: kursus dasar. Saya terbalik.
7. Meléndez, RR (2000). Pentingnya metabolisme biotin. Jurnal Penelitian Klinis, 52 (2), 194–199.
8. Müller - Esterl, W. (2008). Biokimia. Dasar-dasar untuk kedokteran dan ilmu kehidupan. Saya terbalik.
9. Stanier, RY (1996). Mikrobiologi. Saya terbalik.
10. Teijón, JM (2006). Dasar-dasar biokimia struktural. Editorial Tébar.
11. Vilches - Flores, A., & Fernández - Mejía, C. (2005). Pengaruh biotin pada ekspresi gen dan metabolisme. Jurnal Penelitian Klinis, 57 (5), 716-724.