A maioria das enzimas para a implementação da atividade catalítica necessita de elementos auxiliares - cofatores. Essas substâncias são de natureza não proteica e nem sempre são uma parte estrutural da molécula da enzima. O complexo funcional de uma proteína e um cofator é chamado de holoenzima, e apenas a parte da proteína é chamada de apoenzima. Um cofator que faz parte permanentemente de uma enzima e está ligado a ela por ligações covalentes é chamado de grupo prostético.
Em um sentido mais amplo, um cofator é um grupo adicional em qualquer proteína complexa que a mantém em um estado funcional. Em proteínas enzimáticas, cofatores podem estar diretamente envolvidos na reação de catálise.
Características e tipos de cofatores
Cofatores são substâncias de baixo peso molecular que são quimicamente divididas em 2 grandes grupos:
- íons de metais bivalentes (zinco, magnésio,potássio, cobre, manganês, ferro, etc.);
- coenzimas - compostos orgânicos não proteicos.
Por sua vez, as coenzimas são divididas em vitaminas com seus derivados e compostos de natureza não vitamínica. Os últimos incluem:
- UDP-glicose;
- nucleotídeos;
- metaloporfirinas;
- FAD, OVER+, NADP+;
- glutationa;
- ubiquinona;
- S-adenosilmetionina.
Cofatores podem formar ligações covalentes fortes e fracas com enzimas. Alguns grupos interagem com a parte polipeptídica tão fortemente que é difícil separá-los mesmo quimicamente.
Dificuldades na definição dos conceitos de "cofator" e "coenzima"
Em sentido estrito, cofatores são íons metálicos e coenzimas são grupos de natureza orgânica. Se considerarmos esses elementos do ponto de vista de seu significado funcional, o cofator não participa da reação de catálise e, portanto, não é uma coenzima. Em uma interpretação generalizada, uma coenzima é um caso especial de cofator.
Tal número de interpretações se deve ao fato de que na bioquímica moderna esses termos são conceitos ambíguos que não possuem uma definição universal.
O papel biológico dos cofatores
Os cofatores enzimáticos podem realizar uma variedade de funções, incluindo:
- participação na formação e estabilização de conformações terciárias e quaternárias;
- estabilização do substrato ou centro catalítico, garantindocomplementaridade entre eles;
- participação em catálise como substrato adicional;
- regulação da atividade enzimática;
- participação em reações redox.
Independentemente do mecanismo de ação e da natureza química do cofator, na sua ausência, a enzima não pode realizar atividade catalítica. No entanto, existe um pequeno grupo de enzimas cujo funcionamento não está relacionado a cofatores.
