Hemoentsyymejä

Hemoentsyymejä ovat entsyymejä, jotka sisältävät heme-nimisen prostetiivisen ryhmän. Hemi koostuu porfyriinirenkaasta, jonne rauta on keskellä kiinnittyneenä. Rautan käytössä hemo mahdollistaa redox-reaktioita Fe2+/Fe3+-tilojen välillä sekä usein hapen tai muiden pienmolekyylien aktivoimisen. Heme voi olla kiinnittyneenä entsyymin proteiiniin eri tavoin, esimerkiksi epäkovalenttisesti tai kovalenttisesti (k-tyyppisissä cytochrome-entsyymeissä).

Hemoentsyymejä esiintyy monissa yleisissä toiminnallisissa ryhmissä. Tärkeä osa niistä on elektroninsiirtäjäentsyymeissä, kuten cytochrome-sarjoissa, joissa heme siirtää elektroneja solulimassa tai mitokondrioissa. Toisaalta joukossa ovat hapen aktivointiin keskittyvät entsyymit, kuten mono-oksidaatit ja peroksidaasit sekä katalaasit, jotka hajottavat H2O2:ta. Cytochrome P450 -monooxygenaasit lisäävät happea orjien avulla syntetisoituvien yhdisteiden hapettamiseen, ja cytochrome c oxidase osallistuu soluhengitykseen hapen reduktiossa veden muodostamiseksi.

Lisäksi on huomionarvoista, että kaikki hemoentsyymejä sisältävät proteiinit eivät ole entsyymejä; esimerkiksi hemoglobiini ja myoglobiini ovat heme-kantajia eikä ne ole katalyyttisesti aktiivisia entsyymejä kaikissa konteksteissaan, vaikka ne liittyvätkin hapen kuljetukseen tai varastointiin. Hemeentsyymejä tutkitaan laajasti biokemian, metabolian ja lääkeainemetabolian näkökulmasta, ja ne ovat tärkeitä sekä normaaleissa fysiologisissa prosesseissa että sairauksien valossa. Porfyriat ja hemebiosynteesin häiriöt voivat vaikuttaa näiden entsyymien toimintaan.