holoentsyymi

Holoentsyymi on entsyymi, jonka aktiivinen tila koostuu apoproteiini- tai apoentsyymiosasta sekä siihen sitoutuneista kofaktoreista. Täydellinen, aktiivinen entsyymi muodostuu siis proteiiniosasta yhdessä ei-proteiinisten kofaktorien kanssa.

Kofaktorit voivat olla epäorgaanisia ioneja, kuten sinkki (Zn2+), magnesium (Mg2+) tai rauta (Fe2+), sekä orgaanisia molekyylejä, koentsyymejä (esim. NAD+, NADP+, FAD) tai prostettisia ryhmiä, jotka voivat olla kiinteästi kiinnittyneitä osaksi entsyymiä. Apoentsyymi viittaa proteiiniosaan ilman kofaktoreita, ja holoentsyymi edustaa aktiivista kokonaisuutta, jossa kofaktorit ovat sitoutuneet.

Kofaktorien sitoutuminen voi olla kiinteästi kiinnittyny (prostheettinen ryhmä) tai väliaikaisesti sitoutunutta koentsyymiä. Holoentsyymi voi syntyä synnyttyään proteiinisynteesin jälkeen, tai kofaktoreiden liittäminen tapahtuu entsyymin toiminnan tarvetta vastaavasti solunolossa. Sitoutuminen voi olla säädeltyä, jolloin entsyymin aktiivisuus kudoksessa ja ajassa vaihtelee.

Merkitys ja vaikutukset: holoentsyymi on usein välttämätön katalyysin suorittamiselle ja sen ominaisuudet riippuvat kofaktoreiden laadusta ja määrästä. Koentsyymien puutos tai metallien epäasianmukainen saatavuus voi estää entsyymien toimintaa johtuen holoentsyymien muodostumisen rikkomisesta. Monet biokemialliset reitit, kuten hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien metabolia, perustuvat holoentsyymien toimintaan.

Esimerkkejä: karbonaattihydraasien aktivoituminenssä metallinen Zn2+ toimii kofaktorina, kun taas pyruvaattidehydrogenaasikompleksi vaatii useita kofaktoreita (TPP, lipoamidi, FAD, NAD+, CoA) muodostamaan toimivan holoentsyymiensa.