Un groupe prothétique est un composant non peptidique de protéines complexes qui assure la performance de leurs fonctions biologiques. Le plus souvent, ils parlent des groupes prothétiques d'enzymes. Les groupements prosthétiques sont solidement reliés à la partie protéique par des liaisons covalentes. Il peut s'agir de substances de nature inorganique (ions métalliques) et organique (glucides, vitamines).
Groupes prothétiques de protéines
Les protéines complexes sont classées selon la structure du groupe prothétique. On distingue les classes suivantes de protéines complexes:
- Glycoprotéines: vraies et protéoglycanes. Les groupes prothétiques du premier sont représentés par des monosaccharides, des désoxysaccharides, des acides sialiques et des oligosaccharides. Les vraies glycoprotéines comprennent toutes les globulines plasmatiques, les immunoglobulines, les interférons, le fibrinogène, les hormones corticotropine, la gonadotrophine. Le groupe prothétique des protéoglycanes est représenté par les hétéropolysaccharides de haut poids moléculaire - les glycosaminoglycanes. Des exemples de glucides sont l'acide hyaluronique, l'acide chondroïtique, l'héparine. La partie glucidique est reliée à la liaison covalente glycosidique protéique grâce au groupe hydroxyle de la thréonine, à la sérine ou au groupe amino de la lysine,glutamine, asparagine.
- Lipoprotéines. Le groupe prosthétique sont des lipides de diverses compositions. La partie protéique peut être associée aux liaisons covalentes lipidiques, puis se forment des lipoprotéines insolubles, qui remplissent principalement des fonctions structurelles; et des liaisons non covalentes, puis des lipides solubles sont formés, qui remplissent principalement des fonctions de transport. Les protéines (apoprotéines) des lipoprotéines solubles forment une couche hydrophile de surface, les lipides forment un noyau hydrophobe, qui contient des substances transportées de nature lipidique. Les lipoprotéines solubles comprennent tous les complexes de lipoprotéines, qui sont plutôt des conglomérats de protéines et de lipides de composition variable.
- Phosphoprotéines. Le groupement prosthétique est l'acide phosphorique. Son résidu est relié à la partie protéique par des liaisons ester dues aux groupements hydroxo de la sérine et de la thréonine. Les phosphoprotéines comprennent la caséine, la vitelline et l'ovalbumine.
- Métalloprotéines. Ceux-ci comprennent plus d'une centaine d'enzymes. Le groupe prosthétique est représenté par un ion d'un ou plusieurs métaux différents. Par exemple, la transferrine et la ferritine comprennent les ions fer, l'alcool déshydrogénase - zinc, la cytochrome oxydase - cuivre, les protéinases - ions magnésium et potassium, l'ATPase - ions sodium, magnésium, calcium et potassium.
- Les chromoprotéines ont un groupe prothétique coloré. Chez l'homme et les animaux supérieurs, ils sont principalement représentés par les hémoprotéines et les flavoprotéines. L'hème est la partie non protéique des hémoprotéines. L'hème fait partie de l'hémoglobine, de la myoglobine, des cytochromes, des catalases, des peroxydases. Groupe prothétique de flavoprotéinesest FAD.
6. Nucléoprotéines. Le groupe prothétique est constitué d'acides nucléiques - ADN ou ARN. La partie protéique des nucléoprotéines contient de nombreux acides aminés chargés positivement - la lysine et l'arginine, elle possède donc des propriétés de base. Les acides nucléiques eux-mêmes sont acides. L'interaction entre la partie protéique et non protéique s'effectue donc par interaction ion-ion. Attacher la partie principale de la protéine à une molécule d'ADN acide plutôt "lâche" vous permet d'obtenir une structure compacte - la chromatine, qui permet de stocker des informations héréditaires.
Groupes prosthétiques d'enzymes
Environ 60 % des enzymes connues sont des substances simples. Leur centre actif est formé uniquement d'acides aminés. Dans ce cas, la liaison enzyme-substrat est réalisée par interaction acide-base. Pour qu'un certain nombre de réactions se produisent dans le corps, une interaction aussi simple ne suffit pas. Ensuite, non seulement le substrat et l'enzyme participent à la réaction, mais également d'autres composés non protéiques, appelés cofacteurs. Il existe deux sous-classes de cofacteurs: les coenzymes et les groupements prosthétiques. Les premiers sont reliés à la partie protéique de l'enzyme par de faibles liaisons non covalentes, grâce auxquelles ils peuvent agir comme transporteurs entre les enzymes individuelles. Les groupes prosthétiques sont fermement reliés par des liaisons covalentes avec l'apoenzyme et fonctionnent comme un support intraenzymatique. Des exemples de groupements prosthétiques de certaines enzymes sont présentés danstable.
| Table. Groupes prothétiques, leurs sources de synthèse et les enzymes correspondantes | ||
| Groupe prothétique | Source de synthèse | Exemples d'enzymes |
| FAD, FMN | Riboflavine | Déshydrogénases aérobies et anaérobies |
| Pyridoxal Phosphate | Pyridoxine | Aminotransférases, décarboxylases |
| Pyrophosphate de thiamine | Thiamine | Décarboxylases, transférases |
| Biotine | Biotine | Carboxylase |
| Gemme | Glycine, succinate, ferritine | Cytochromes, hémoglobines, myoglobine, catalase, peroxydases |
Groupes lipidiques prothétiques
Dans ce cas, le groupe prosthétique est la partie non lipidique des lipides complexes, tels que les phospholipides, les glycolipides, les sulfolipides.
