Biyokimya Anabilim Dalı Koenzimler Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

KOENZİMLER düşük molekül ağırlıklı küçük biyokimyasal gruplardır. protein değildir, fakat protein tabiatlı enzimlerin kataliz görevlerini gerçekleştirebilmeleri için gereklidir Ko-enzimin substrat gibi enzime affinitesi vardır

KOENZİMLER ko-enzimler ikinci bir substrat gibi düşünülebilir Ko-enzim, enzime kovalent olarak bağlanır kataliz olayında aktif bölgede veya aktif bölge yakınında görev alır

KOENZİMLER Biyokimyasal reaksiyonlarda bir atom veya atom grubu için akseptör veya donör görevi yaparlar. Bu grupları substrattan alırlar veya ilave ederek grup transferi, izomerizasyon veya oksidoredüksiyon olaylarının gerçekleşmesini sağlarlar.

Bazı hallerde ara ürün, koenzim olarak işlev görür.

Koenzimler Koenzimler, fonksiyonlarına göre sınıflandırılır Hidrojen ve elektron transfer eden koenzimler. 2) Fonksiyonel grup transfer eden koenzimler.

Hidrojen ve Elektron Transfer Eden Koenzimler NAD+ - NADH NADP+ - NADPH FAD - FADH2 FMN - FMNH2 -Lipoik asit

Fonksiyonel Grup Transfer Eden Koenzimler Piridoksal-5-fosfat Tiamin pirofosfat Koenzim A (CoASH) Biotin Tetrahidrofolat Deoksiadenozil kobalamin

Bazı koenzimler ve yapılarındaki vitaminler: NAD+ (Nikotinamid adenin dinükleotid): Nikotinik asit. NADP+ (Nikotinamid adenin dinükleotid fosfat): Nikotinik asit. FMN (Flavin mononükleotid) : B2 vitamini. FAD (Flavin adenin dinükleotid) : B2 vitamini. TPP (Tiamin pirofosfat): Tiamin, B1 vitamini. 5’deoksiadenozil kobalamin : B12 vitamini. Koenzim Q : K vitamini. Koenzim A : Pantotenik asit. piridoksal fosfat : B6 vitamini. Tetra hidrofolik asit : Folik asit.

Nikotinamid Adenin Dinükleotid (NAD) nikotinamid ve adenini kapsayan iki mol nükleotidin birleşmesi ile meydana gelmiştir. NAD, birçok dehidrojenazların koenzimini oluşturur. Nikotinamidli enzimler sitrik asit siklusu dışında daha bir çok oksidoredüksiyon reaksiyonlarını katalize ederler. İndirgenme ve yükseltgenme olayları koenzimin nikotinamid kısmı ile ilgilidir.

Nikotinamid Adenin Dinükleotid Fosfat (NADP) Dehidrojenazlar sınıfına dahil olup, NAD gibi görev yapar. Yapı olarak tek farkı bir fosforik asit molekülünün fazla olmasıdır. Birçok substratın katalizi için NAD yanında NADP'a da gereksinim vardır. Özellikle indirgenmiş NADP (NADPH), pentoz fosfat yolu üzerinde meydana gelmektedir. Yağ asitlerinin oluşumu sırasında gereksinim duyulan indirgenme reaksiyonları için kullanılmaktadır.

Flavin Adenin Dinükleotid (FAD) Flavin adenin dinükleotid, yapı yönünden nikotinamid adenin dinükleotide benzer, aradaki fark nikotinamid yerine flavin vardır. Ayrıca flavine bağlı şeker bir riboz değil, ribozun alkolü olan ribitoldür. Dehidrojenazlı enzimlerin kofaktörü olarak sitrik asit siklusunda ve solunum zincirinde görev yapar.

Koenzim-A (Co-A) Yapısında, adenin, riboz-3-fosfat, ayrıca iki mol fosforik asit, pantotenik asit ve betamerkaptoetilamin molekülleri yer alır. Isıya dayanıklıdır. Koenzim-A sitrik asit siklusunda, kolesterolün yapımında, yağ asitlerinin sentezinde ve daha birçok biokimyasal reaksiyon sırasında "açil" grupları taşıyıcısı olarak görev yapar.

Enzim Aktivitelerinin Tayininde Kullanılan Yöntemler Aktivite tayinlerinde genellikle ya kaybolan substrat miktarı yada meydana gelen ürün miktarı tayin edilerek enzimlerin aktiviteleri ölçülür. Çoğunlukla hücredeki enzim proteinini tayin etmek çok zordur. Bunun yerine kaybolan substrat veya oluşan ürünü ölçerek enzim hakkında bir fikir sahibi olabiliriz. Enzim aktivite tayininde yöntem seçerken metodun pratik oluşuna ve kısa sürede yapılışına, ayrıca hassas oluşuna dikkat etmek gerekir.

Ünite: Bir mikromol substratı bir dakikada ve optimal koşullarda ürüne çeviren enzim miktarı bir ünite olarak kabul edilmektedir. Enzim üniteleri UI şeklinde gösterilmektedir. Spesifik Aktivite: Bir miligram proteinde bulunan enzim ünite sayısı spesifik aktivite olarak kabul edilir. Spesifik aktivite ünite/mg protein olarak kabul edilmektedir.

Spektrofotometrik Yöntem Spektrofotometre ile yapılan enzim aktivite tayinlerinde iki farklı yöntem kullanılmaktadır. a- Kinetik yöntem b- Kolorimetrik yöntem

Kinetik yöntem Enzimin substratı, ürünü veya koenziminin görülen ışıkta veya UV de maksimum değer göstererek, absorbans vermektedir. Substratın kaybolması yada ürünün meydana gelişi gibi koenzimdeki değişiklik spektrofotometre ile tayin edilir. Yöntem kolaylığı, basitliği ve hassas oluşu nedeniyle çok tercih edilmektedir. Bu yöntemde optik dansite değişimi, belirli miktardaki enzim ünitesini verir. Birçok enzimin aktivite tayinin de kullanılmaktadır.

Kolorimetrik yöntem Enzimatik reaksiyon başladıktan belirli zaman sonra, koenzim veya üründen kimyasal yöntem ile renkli bir bileşik oluşumu esasına dayanır. Fosforilaz, fosfotaz, nükleotidaz enzim aktiviteleri bu yöntemle tayin edilir. Pirofosfat (Ppi) bağı, bir normal HCl ve 100 derecede 10 dakika kaynatılarak kırılmakta ve inorganik fosfat meydana gelmektedir. İnorganik fosfat miktarıda, kolorimetrik yöntem ile tayin edilmektedir. ATP ve ADP'nin karıştığı bazı kinaz ve sentetaz reaksiyonlarında da enzim aktivitesinde bu yöntem kullanılır.