تستخدم الطبيعة البروتينات لتحقيق مجموعة من الوظائف بدءًا من تحفيز التفاعلات وتخزين الطاقة ونقلها إلى العمل كدعم هيكلي، وتعتبر البروتينات في المستوى الأساسي بوليمرات مكونة من سلسلة محددة من الأحماض الأمينية، وهذا هو المعروف باسم الهيكل الأساسي، وتمتلك أيضا سلاسل البوليمر هذه القدرة على تكوين هياكل معقدة للغاية، حيث تتفاعل الأحماض الأمينية الفردية لتشكيل طيات محددة، مثل (α-helices و-sheet)، المعروفة بالبنية الثانوية للبروتين.
ما هي الأيونات المساعدة
الإنزيمات التي يتم تنشيطها بواسطة الكاتيون هي تلك التي تتطلب الكاتيون لتحقيق أقصى قدر من النشاط، ولكن لا يزال لها بعض النشاط في غياب الكاتيون، أي أن الكاتيون المنشط ليس جزءًا أساسيًا من آلية الإنزيم، وتكون الكاتيونات المعنية هي أيونات المعادن أو الأمونيوم بشكل عام، وأيونات المعادن المستخدمة بشكل عام هي Na+ أوK+ أوMg2+ أوCa2+، تلك التي توجد بكثرة في الطبيعة.
أنواع الأيونات المساعدة
تم اختيار الثرومبين (إنزيم منشط بالصوديوم)، بيروفات كيناز، ديالكيل جليسين ديكاربوكسيلاز، ديول ديهيدراز، هيدروجيناز أحادي الفوسفات الإينوزين، وتريبتوفاناز (جميع الإنزيمات المنشطة بالبوتاسيوم)، والفوسفاتيز القلوي (إنزيم المغنيسيوم)، وفي بعض الإنزيمات، يكون الكاتيون المنشط قريبًا من الموقع النشط، ولكنه يكون بعيدًا في حالات أخرى، وهذا يعني أن وظيفته في هذين الاحتمالين تتضمن تعديل توزيع الشحنة في مركز التفاعل أو تثبيت شكل الإنزيم الأكثر ملاءمة للتفاعل المطلوب تحفيزه.
وظيفة الأيونات المساعدة للإنزيمات
العوامل المساعدة للأيونات المعدنية لها أدوار مختلفة لتعزيز الكفاءة التحفيزية للأنزيمات في تفاعلات التحلل المائي، بما في ذلك تسهيل ربط الركيزة (الماء والركيزة العضوية)، والتجميع/ تأثيرات القالب والوظيفة كمحفز إلكتروستاتيكي (استقطاب الكربونيل وتثبيت الحالة الانتقالية)، حمض لويس لخفض pKa من المعدن والماء وتثبيت تكوين المجموعة الخارجة.
وعلى الرغم من خصائصها تجعل العديد من أيونات المعادن الانتقالية قادرة على العمل كعوامل مساعدة لهذه التفاعلات، إلا أننا نرى أن Zn يظهر على أنه أكثر أيونات معدنية استخدامًا لهذه الأغراض.
العوامل التي تملي العامل المساعد لا تُعرف تفضيلات هذه الإنزيمات، ولكن قد تتأثر جزئيًا بالاختلافات في توافر أيونات المعدن، وأخيرًا فيما يتعلق بمشاركة السلاسل الجانبية للإنزيم لمساعدة العامل المساعد (العوامل) الأيونية المعدنية في تفاعلات التحلل المائي، يوجد نوعان رئيسيان من المحفزات التي تظهر: تلك التي تستخدم GABC ثنائي الوظيفة وتلك التي تستخدم زوج GABC لتسهيل التحفيز.
