Grupo protético: grupos principais e suas funções - Ciência - 2023

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UMA grupo protético É o fragmento de uma proteína que não possui natureza de aminoácidos. Nestes casos, a proteína é chamada de "heteroproteína" ou proteína conjugada, onde a porção da proteína é chamada de apoproteína. Por outro lado, as moléculas compostas apenas de aminoácidos são chamadas de holoproteínas.

As proteínas podem ser classificadas de acordo com a natureza do grupo protético: quando o grupo é um carboidrato, um lipídio ou um grupo heme, as proteínas são glicoproteínas, lipoproteínas e proteínas heme, respectivamente. Além disso, os grupos protéticos podem variar amplamente: desde metais (Zn, Cu, Mg, Fe) até ácidos nucléicos, ácido fosfórico, entre outros.

Em alguns casos, as proteínas precisam de componentes extras para desempenhar suas funções com sucesso. Além dos grupos protéticos, existem as coenzimas; Os últimos ligam-se fracamente, temporariamente e fracamente à proteína, enquanto os grupos protéticos estão firmemente ancorados à porção da proteína.

Principais grupos protéticos e suas funções

Biotina

A biotina é uma vitamina hidrofílica do complexo B que participa do metabolismo de diferentes biomoléculas, incluindo gliconeogênese, catabolismo de aminoácidos e síntese de lipídios

Atua como um grupo protético para várias enzimas, como a acetil-CoA carboxilase (nas formas encontradas na mitocôndria e no citosol), piruvato carboxilase, propionil-CoA carboxilase e b-metilcrotonil-CoA carboxilase.

Essa molécula é capaz de se acoplar às referidas enzimas por meio de um resíduo de lisina e é responsável pelo transporte do dióxido de carbono. A função da biotina nos organismos vai além de seu papel como grupo protético: ela participa da embriogênese, do sistema imunológico e da expressão gênica.

Clara de ovo crua tem uma proteína chamada avidina, que suprime o uso normal de biotina; Por esse motivo, o consumo de ovo cozido é recomendado, pois o calor desnatura a avidina, perdendo sua função.

Grupo heme

O grupo heme é uma molécula porfirínica (um grande anel heterocíclico) que possui átomos de ferro em sua estrutura capaz de se ligar reversivelmente ao oxigênio ou de abrir mão e levar elétrons. É o grupo protético da hemoglobina, proteína responsável pelo transporte de oxigênio e dióxido de carbono.

Nas globinas funcionais, o átomo de ferro tem carga +2 e está em estado de oxidação ferrosa, podendo formar cinco ou seis ligações de coordenação. A cor vermelha característica do sangue deve-se à presença do grupo heme.

O grupo heme é também o grupo prostético de outras enzimas, como mioglobinas, citocromos, catalases e peroxidases.

Mononucleotídeo de flavina e dinucleotídeo de flavina adenina

Esses dois grupos protéticos estão presentes nas flavoproteínas e são derivados da riboflavina ou vitamina B₂. Ambas as moléculas têm um sítio ativo que sofre reações reversíveis de oxidação e redução.

As flavoproteínas têm funções biológicas muito variadas. Eles podem participar de reações de desidrogenação de moléculas como o succinato, participar do transporte de hidrogênio na cadeia de transporte de elétrons ou reagir com o oxigênio, gerando H₂OU₂.

Pirroloquinolina quinona

É o grupo prostético das quinoproteínas, uma classe de enzimas desidrogenase, como a glicose desidrogenase, que participa da glicólise e de outras vias.

Fosfato de piridoxal

O fosfato de piridoxal é um derivado da vitamina B₆. É encontrado como um grupo protético das enzimas aminotransferase.

É o grupo prostético da enzima glicogênio fosforilase e está ligado a ela por meio de ligações covalentes entre o grupo aldeído e o grupo ε-amino de um resíduo de lisina na região central da enzima. Este grupo auxilia na degradação fosforolítica do glicogênio.

Tanto o mononucleotídeo de flavina quanto o dinucleotídeo de flavina adenina mencionados acima são essenciais para a conversão de piridoxina ou vitamina B₆ em fosfato de piridoxal.

Metilcobalamina

Metilcobalamina é uma forma equivalente de vitamina B₁₂. Estruturalmente, possui um centro de cobalto octaédrico e contém ligações metal-alquil. Entre suas principais funções metabólicas está a transferência de grupos metil.

Pirofosfato de tiamina

O pirofosfato de tiamina é o grupo protético de enzimas envolvidas nas principais vias metabólicas, como α-cetoglutarato desidrogenase, piruvato desidrogenase e transcetolase.

Da mesma forma, participa do metabolismo de carboidratos, lipídios e aminoácidos de cadeia ramificada. Todas as reações enzimáticas que requerem pirofosfato de tiamina envolvem a transferência de uma unidade de aldeído ativado.

O pirofosfato de tiamina é sintetizado intracelularmente por fosforilação da vitamina B₁ou tiamina. A molécula consiste em um anel de pirimidina e um anel de tiazólio com uma estrutura de CH azida.

A deficiência de pirofosfato de tiamina resulta em doenças neurológicas conhecidas como beribéri e síndrome de Wernicke-Korsakoff. Isso ocorre porque o único combustível no cérebro é a glicose e, como o complexo piruvato desidrogenase requer pirofosfato de tiamina, o sistema nervoso não tem energia.

Molibdopterina

Molibdopterinas são derivados da piranopterina; Eles são compostos por um anel pirano e dois tiolatos. Eles são grupos protéticos ou cofatores encontrados em enzimas que contêm molibdênio ou tungstênio.

É encontrado como um grupo protético de tiossulfato redutase, purina hidroxilase e formato desidrogenase.

Ácido lipoico

O ácido lipóico é o grupo prostético da lipoamida e está covalentemente ligado à porção da proteína por um resíduo de lisina.

Em sua forma reduzida, o ácido lipóico possui um par de grupos sulfidrila, enquanto na forma oxidada possui um dissulfeto cíclico.

É responsável pela redução do dissulfeto cíclico no ácido lipóico. Além disso, é o grupo protético da transcetilase e um cofator de diferentes enzimas envolvidas no ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs.

É um componente de grande importância biológica nas desidrogenases dos alcatoácidos, onde os grupos sulfidrila são responsáveis pelo transporte de átomos de hidrogênio e grupos acila.

A molécula é um derivado do ácido graxo octanóico e consiste em um carboxila terminal e um anel dictional.

Ácidos nucleicos

Os ácidos nucléicos são os grupos protéticos de nucleoproteínas encontradas nos núcleos das células, como histonas, telomerase e protamina.

Referências

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