C3181 Biochemie I 04-Koenzymy a vitaminy FRVŠ 1647/2012 10/9/2013 1 Petr Zbořil Obsah •Koenzymy a vitaminy. Koenzymy oxidoreduktáz (nikotinamid a NAD, flaviny, chinony, hemy, železosirné proteiny, lipoát,) transferáz (ATP, UDP, CDP, biotin, thiamin, koenzym A, THF, pyridoxalfosfát, vit B12). •Vitamin C, lipofilní vitaminy (A, D, K). • 10/9/2013 Petr Zbořil 2 Typy kofaktorů •Rozdělení podle reakcí oNěkdy spadají do více skupin (THF) •Jako prekurzory slouží vitaminy oVětšinou, někdy jiné esenciální složky oMožnost syntézy z neesenciálních prekurzorů – hem •Relativita pojmu oKofaktor x druhý substrát (ATP) oVazba kovů oProdukty přeměny aminoacylů – PQQ • • 10/9/2013 Petr Zbořil 3 Kofaktory oxidoreduktas 10/9/2013 Petr Zbořil 4 •Nikotinamidové •Koenzymy •Prekurzor niacin •Disociabilní •2e- redukce •Přenos H- •NAD+ - respirace •NADP+ - redukce •Změna spektra •A340 = f(c) • • Kofaktory oxidoreduktas •Warburgův optický test • • 10/9/2013 Footer Text 5 Warburgův optický test 10/9/2013 Footer Text 6 Kofaktory oxidoreduktas •Flavinové kofaktory •Prekurzor riboflavin •Prostetické skupiny •2 1e- kroky •Semichinony, radikály •(zdroj ROS) •Změna A nevýrazná •Žlutá (ox) x leukoforma (red) • • 10/9/2013 Petr Zbořil 7 Kofaktory oxidoreduktas •Redukce FAD • 10/9/2013 Petr Zbořil 8 Kofaktory oxidoreduktas •Kys. lipoová (thioktová) oVitamin oVázán amidicky na apoprotein oOdtud lipoamid •Ubichinon, CoQ oVolná interakce oUQ-5n, CoQn, n = 6 – 10 oSemichinony, radikály, ROS •Ferredoxinové typy oNehemově vázané Fe, FeS proteiny oKlastry Fe-S různé struktury •Hemově vázané Fe oRůzné substituenty, též lipofilní oRůzný způsob vazeb •GSH oDetoxikace, GSH peroxidasa x reduktasa oTéž přenos skupin, xenobiotika • 10/9/2013 Petr Zbořil 9 Kofaktory oxidoreduktas •Plastochinon oObdoba UQ ou fotosyntézy oRedukce 2 x 1e- • 10/9/2013 Petr Zbořil 10 Kofaktory oxidoreduktas • •Naftochinony oVitaminy K oSpeciální funkce oTvroba karboxyGlu oSrážení krve • • 10/9/2013 Petr Zbořil 11 Kofaktory oxidoreduktas •Fe-S klastry, příklady prostetických skupin bílkovin feredoxinového typu • • 10/9/2013 Petr Zbořil 12 Kofaktory oxidoreduktas •Chlorofyly oPorfyrinová struktura, lipofilní substituent oMg2+ oFotosyntéza – transport e- • • • 10/9/2013 Petr Zbořil 13 Kofaktory oxidoreduktas •Přeměněné AK oProstetické skupiny oBílkovinný původ • • 10/9/2013 Footer Text 14 TOPAchinon TrihydrOxyPhenylAlanin Pyrolochinolinochinon PQQ Kofaktory oxidoreduktas •Kofaktory metanogeneze • • 10/9/2013 Footer Text 15 Metanofuran Koenzymy transferas •ATP oPřenos aktivních skupin oAktivace metabolitů •Reakce s R-OH oVoda – hydrolýza oSacharidy, bílkoviny •kinasy •Reakce s Met oAktivní metyl •Reakce s R-OH oPřenos PP, Rib-5P na P-Rib-PP •Reakce s R-COOH oAktivace acylů, aminoacylů •Reakce se síranem oAktivní kys. sírová • • • 10/9/2013 Petr Zbořil 16 Koenzymy transferas •Biotin oVitamin B oVázán na Lys enzymu oAktivní karboxyl •THF – tetrahydrofolát oZ folátu oDisociabilní oAktivní 1C metabolity oSyntézy nukleotidů - bazí •TPP – tiamindifosfát oAktivní aldehydy (2C) oProstetická skupina • • 10/9/2013 Petr Zbořil 17 Kys. listová Koenzymy transferas •Koenzym A oZ pantotenátu oAktivní acyly oSpřaženo ATP = AMP + PP •PALPO oZ pyridoxinu oMetabolismus aminů, AK oTvorba Schiffovy báze oÚloha apoenzymu – typ reakce •CDP – netřeba vitamin oAktivní báze PL •UDP - dtto oAktivní monosacharidy oUTP + Glc-1-P = UDP-Glc + PP • • • 10/9/2013 Petr Zbořil 18 Koenzymy isomeras •Vitamin B12 oKobalamin •Korinoid + nukleotid oLigandy •CN nejúčinnější oTranskarboxylace oKrvetvorba •Perniciosní anemie oAplikace •Perorální nespolehlivá •Vnitřní faktor pro vstřebávání oBiotechnologická produkce •Výkaly přežvýkavců •Aktivovaný kal o o o • • 10/9/2013 Petr Zbořil 19 Vitaminy •Vitaminy jako prekurzory kofaktorů oVětšinou, některé nepotřebují oNěkteré jsou spíše metabolity (askorbát) •Fyziologická role – zde druhořadé •Výskyt – vlastnosti (polarita) oRozpustné ve vodě – polární oRozpustné v tucích – nepolární oHledisko dietetické •Následující přehled oKorelace struktur s kofaktory • •Podrobnější přehled cs.wikipedia.org/wiki/Vitamín • 10/9/2013 Petr Zbořil 20 66.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 67.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: Chyba – A a E!?‎ 68.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 69.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 70.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 71.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 72.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 73.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 74.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 75.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 76.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 77.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 78.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 79.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: 80.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7: