Daugumai fermentų kataliziniam aktyvumui įgyvendinti reikia pagalbinių elementų – kofaktorių. Šios medžiagos yra neb altyminės ir ne visada yra fermento molekulės struktūrinė dalis. Funkcinis b altymo ir kofaktoriaus kompleksas vadinamas holofermentu, o tik b altymo dalis – apofermentu. Kofaktorius, kuris yra nuolatinė fermento dalis ir yra su juo susijęs kovalentiniais ryšiais, vadinamas protezų grupe.
Plečiąja prasme kofaktorius yra papildoma bet kurio sudėtingo b altymo grupė, kuri palaiko jo funkcinę būseną. Fermentų b altymuose kofaktoriai gali tiesiogiai dalyvauti katalizės reakcijoje.
Kofaktorių charakteristikos ir tipai
Kofaktoriai yra mažos molekulinės masės medžiagos, chemiškai suskirstytos į 2 dideles grupes:
- dvivalenčių metalų (cinko, magnio,kalis, varis, manganas, geležis ir kt.);
- kofermentai – organiniai neb altyminiai junginiai.
Savo ruožtu kofermentai skirstomi į vitaminus su jų dariniais ir nevitamininės prigimties junginius. Pastarieji apima:
- UDP-gliukozė;
- nukleotidai;
- metaloporfirinai;
- FAD, OVER+, NADP+;
- glutationas;
- ubiquinone;
- S-adenozilmetioninas.
Kofaktoriai gali sudaryti ir stiprius kovalentinius, ir silpnus ryšius su fermentais. Kai kurios grupės sąveikauja su polipeptidine dalimi taip stipriai, kad jas sunku atskirti net chemiškai.
Sunkumai apibrėžiant sąvokas „kofaktorius“ir „kofermentas“
Siaurąja prasme kofaktoriai yra metalų jonai, o kofermentai yra organinės prigimties grupės. Jei vertinsime šiuos elementus iš jų funkcinės reikšmės, tai kofaktorius nedalyvauja katalizės reakcijoje, todėl nėra kofermentas. Apibendrintai aiškinant, kofermentas yra ypatingas kofaktoriaus atvejis.
Tokį aiškinimų skaičių lemia tai, kad šiuolaikinėje biochemijoje šie terminai yra dviprasmiškos sąvokos, kurios neturi universalaus apibrėžimo.
Biologinis kofaktorių vaidmuo
Fermentų kofaktoriai gali atlikti įvairias funkcijas, įskaitant:
- dalyvavimas formuojant ir stabilizuojant tretinę ir ketvirtinę konformacijas;
- pagrindo arba katalizinio centro stabilizavimas, užtikrinimasjų papildomumas;
- dalyvavimas katalizėje kaip papildomas substratas;
- fermentinio aktyvumo reguliavimas;
- dalyvavimas redokso reakcijose.
Neatsižvelgiant į veikimo mechanizmą ir kofaktoriaus cheminę prigimtį, jei jo nėra, fermentas negali atlikti katalizinio aktyvumo. Tačiau yra nedidelė grupė fermentų, kurių veikimas nesusijęs su kofaktoriais.
