პროთეზირების ჯგუფი არის რთული ცილების არაპეპტიდური კომპონენტი, რომელიც უზრუნველყოფს მათი ბიოლოგიური ფუნქციების შესრულებას. ყველაზე ხშირად ისინი საუბრობენ ფერმენტების პროთეზირების ჯგუფებზე. პროთეზირების ჯგუფები მყარად არის დაკავშირებული ცილოვან ნაწილთან კოვალენტური ბმებით. ისინი შეიძლება იყოს არაორგანული (ლითონის იონები) და ორგანული (ნახშირწყლები, ვიტამინები) ბუნების ნივთიერებები.
ცილების პროთეზირების ჯგუფები
კომპლექსური ცილები კლასიფიცირებულია პროთეზირების ჯგუფის სტრუქტურის მიხედვით. გამოირჩევა რთული ცილების შემდეგი კლასები:
- გლიკოპროტეინები: ჭეშმარიტი და პროტეოგლიკანები. პირველის პროთეზირების ჯგუფები წარმოდგენილია მონოსაქარიდებით, დეოქსისაქარიდებით, სიალიუმის მჟავებით და ოლიგოსაქარიდებით. ჭეშმარიტ გლიკოპროტეინებს მიეკუთვნება პლაზმის ყველა გლობულინი, იმუნოგლობულინები, ინტერფერონები, ფიბრინოგენი, ჰორმონები კორტიკოტროპინი, გონადოტროპინი. პროტეოგლიკანების პროთეზირების ჯგუფი წარმოდგენილია მაღალი მოლეკულური წონის ჰეტეროპოლისაქარიდებით - გლიკოზამინოგლიკანებით. ნახშირწყლების მაგალითებია ჰიალურონის მჟავა, ქონდროიტის მჟავა, ჰეპარინი. ნახშირწყლების ნაწილი დაკავშირებულია ცილოვან კოვალენტურ-გლიკოზიდურ კავშირთან ტრეონინის, სერინის ან ლიზინის ამინო ჯგუფის გამო.გლუტამინი, ასპარაგინი.
- ლიპოპროტეინები. პროთეზირების ჯგუფს წარმოადგენს სხვადასხვა შემადგენლობის ლიპიდები. ცილის ნაწილი შეიძლება გაერთიანდეს ლიპიდურ კოვალენტურ ბმებთან, შემდეგ წარმოიქმნება უხსნადი ლიპოპროტეინები, რომლებიც ასრულებენ ძირითადად სტრუქტურულ ფუნქციებს; და არაკოვალენტური ბმები, შემდეგ წარმოიქმნება ხსნადი ლიპიდები, რომლებიც ასრულებენ ძირითადად სატრანსპორტო ფუნქციებს. ხსნადი ლიპოპროტეინების პროტეინები (აპოპროტეინები) ქმნიან ზედაპირულ ჰიდროფილურ ფენას, ლიპიდები ქმნიან ჰიდროფობიურ ბირთვს, რომელიც შეიცავს ლიპიდური ბუნების ტრანსპორტირებულ ნივთიერებებს. ხსნადი ლიპოპროტეინები მოიცავს ყველა ლიპოპროტეინის კომპლექსს, რომლებიც წარმოადგენენ ცილების და ცვლადი შემადგენლობის ლიპიდების საკმაოდ კონგლომერატებს.
- ფოსფოპროტეინები. პროთეზირების ჯგუფია ფოსფორის მჟავა. მისი ნარჩენი დაკავშირებულია ცილოვან ნაწილთან ესტერული ბმებით სერინისა და ტრეონინის ჰიდროქსოჯგუფების გამო. ფოსფოპროტეინები მოიცავს კაზეინს, ვიტელინს, ოვალურბუმინს.
- მეტალოპროტეინები. ეს მოიცავს ასზე მეტ ფერმენტს. პროთეზირების ჯგუფი წარმოდგენილია ერთი ან რამდენიმე სხვადასხვა ლითონის იონით. მაგალითად, ტრანსფერინს და ფერიტინს მიეკუთვნება რკინის იონები, ალკოჰოლის დეჰიდროგენაზა - თუთია, ციტოქრომ ოქსიდაზა - სპილენძი, პროტეინაზა - მაგნიუმის და კალიუმის იონები, ატფ-აზა - ნატრიუმის, მაგნიუმის, კალციუმის და კალიუმის იონები.
- ქრომოპროტეინებს აქვთ ფერადი პროთეზირების ჯგუფი. ადამიანებში და მაღალ ცხოველებში ისინი ძირითადად წარმოდგენილია ჰემოპროტეინებით და ფლავოპროტეინებით. ჰემი არის ჰემოპროტეინების არაცილოვანი ნაწილი. ჰემი არის ჰემოგლობინის, მიოგლობინის, ციტოქრომების, კატალაზების, პეროქსიდაზების ნაწილი. ფლავოპროტეინების პროთეზირების ჯგუფიარის FAD.
6. ნუკლეოპროტეინები. პროთეზირების ჯგუფს წარმოადგენს ნუკლეინის მჟავები - დნმ ან რნმ. ნუკლეოპროტეინების ცილოვანი ნაწილი შეიცავს ბევრ დადებითად დამუხტულ ამინომჟავას - ლიზინს და არგინინს, ამიტომ მას აქვს ძირითადი თვისებები. თავად ნუკლეინის მჟავები მჟავეა. ამგვარად, ცილოვან და არაცილოვან ნაწილს შორის ურთიერთქმედება იონ-იონის ურთიერთქმედებით ხორციელდება. ძირითადი ცილის ნაწილის მიმაგრება საკმაოდ „ფხვიერ“მჟავე დნმ-ის მოლეკულაზე საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ კომპაქტური სტრუქტურა - ქრომატინი, რომელიც უზრუნველყოფს მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვას.
ფერმენტების პროთეზირების ჯგუფები
ცნობილი ფერმენტების დაახლოებით 60% მარტივი ნივთიერებებია. მათი აქტიური ცენტრი იქმნება მხოლოდ ამინომჟავებისგან. ამ შემთხვევაში ფერმენტ-სუბსტრატის კავშირი ხორციელდება მჟავა-ტუტოვანი ურთიერთქმედებით. ორგანიზმში რიგი რეაქციების განვითარებისთვის, ასეთი მარტივი ურთიერთქმედება საკმარისი არ არის. მაშინ რეაქციაში მონაწილეობს არა მხოლოდ სუბსტრატი და ფერმენტი, არამედ სხვა არაცილოვანი ნაერთებიც, რომლებსაც კოფაქტორებს უწოდებენ. არსებობს კოფაქტორების ორი ქვეკლასი: კოენზიმები და პროთეზირების ჯგუფები. პირველი დაკავშირებულია ფერმენტის ცილოვან ნაწილთან სუსტი არაკოვალენტური ბმებით, რის გამოც მათ შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც მატარებლები ცალკეულ ფერმენტებს შორის. პროთეზირების ჯგუფები მყარად არის დაკავშირებული კოვალენტური ბმებით აპოენზიმთან და ფუნქციონირებს როგორც ინტრაფერმენტული გადამზიდავი. ზოგიერთი ფერმენტის პროთეზირების ჯგუფების მაგალითები წარმოდგენილიამაგიდა.
| მაგიდა. პროთეზირების ჯგუფები, მათი სინთეზის წყაროები და შესაბამისი ფერმენტები | ||
| პროთეზირების ჯგუფი | სინთეზის წყარო | ფერმენტების მაგალითები |
| FAD, FMN | რიბოფლავინი | აერობული და ზოგიერთი ანაერობული დეჰიდროგენაზა |
| პირიდოქსალფოსფატი | პირიდოქსინი | ამინოტრანსფერაზები, დეკარბოქსილაზები |
| თიამინის პიროფოსფატი | თიამინი | დეკარბოქსილაზები, ტრანსფერაზები |
| ბიოტინი | ბიოტინი | კარბოქსილაზა |
| ძვირფასი ქვები | გლიცინი, სუქცინატი, ფერიტინი | ციტოქრომები, ჰემოგლობინი, მიოგლობინი, კატალაზა, პეროქსიდაზები |
პროთეზირების ლიპიდური ჯგუფები
ამ შემთხვევაში პროთეზირების ჯგუფი წარმოადგენს რთული ლიპიდების არალიპიდურ ნაწილს, როგორიცაა ფოსფოლიპიდები, გლიკოლიპიდები, სულფოლიპიდები.
