Holoenzim – Pengertian, ciri, fungsi dan contoh

Holoenzim adalah enzim yang dibentuk oleh bagian protein yang disebut apoenzim yang dikombinasikan dengan molekul non-protein yang disebut kofaktor. Baik apoenzim maupun kofaktor tidak aktif ketika keduanya terpisah; yaitu, agar berfungsi mereka harus digabungkan.

Jadi, holoenzim adalah enzim gabungan dan, akibatnya, mereka aktif secara katalitik. Enzim adalah jenis biomolekul yang fungsinya pada dasarnya untuk meningkatkan kecepatan reaksi seluler. Beberapa enzim membutuhkan bantuan molekul lain, yang disebut kofaktor.

Apoenzim + kofaktor = holoenzim

Kofaktor dilengkapi dengan apoenzim dan membentuk holoenzim aktif yang melakukan katalisis. Enzim yang membutuhkan kofaktor tertentu dikenal sebagai enzim terkonjugasi. Ini memiliki dua komponen utama: kofaktor, yang dapat berupa ion logam (anorganik) atau molekul organik; apoenzim, bagian protein.

Karakteristik

Dibentuk oleh apoenzim dan kofaktor

Apoenzim adalah bagian protein dari kompleks, dan kofaktor dapat berupa ion atau molekul organik.

Mereka mengenali berbagai kofaktor

Ada beberapa jenis kofaktor yang membantu membentuk holoenzim. Beberapa contoh adalah koenzim dan vitamin umum, misalnya: vitamin B, FAD, NAD +, vitamin C t koenzim A. Beberapa kofaktor dengan ion logam, misalnya: tembaga, besi, seng, kalsium dan magnesium, antara lain. Kelas lain dari kofaktor adalah kelompok prostetik.

Ikatan Sementara atau permanen

Kofaktor dapat dihubungkan dengan apoenzim dengan intensitas berbeda. Dalam beberapa kasus ikatan ini lemah dan sementara, sementara dalam kasus lain terikat sangat kuat sehingga bersifat permanen.

Dalam kasus di mana penyatuan bersifat sementara, ketika kofaktor dikeluarkan dari holoenzim, itu menjadi apoenzim lagi dan berhenti menjadi aktif.

Fungsi

Holoenzim adalah enzim yang siap mengerahkan fungsi katalitiknya; yaitu, untuk mempercepat reaksi kimia tertentu yang dihasilkan di daerah yang berbeda. Fungsi dapat bervariasi tergantung pada aksi spesifik holoenzim. Di antara yang paling penting adalah DNA polimerase, yang fungsinya adalah untuk memastikan bahwa DNA disalin dengan benar.

11 contoh holoenzim umum

1- RNA polimerase

RNA polimerase adalah holoenzim yang mengkatalisis reaksi sintesis RNA. Holoenzim ini diperlukan untuk membuat untaian RNA dari untai templat DNA yang berfungsi sebagai templat selama proses transkripsi.

Fungsinya untuk menambahkan ribonukleotida pada ujung-3 molekul RNA yang sedang tumbuh. Pada prokariota, apoenzim RNA polimerase membutuhkan kofaktor yang disebut sigma 70.

2- DNA polimerase

DNA polimerase juga merupakan holoenzim yang mengkatalisis reaksi polimerisasi DNA. Enzim ini memainkan peran yang sangat penting bagi sel karena bertanggung jawab untuk mereplikasi informasi genetik. DNA polimerase membutuhkan ion bermuatan positif, biasanya magnesium, untuk menjalankan fungsinya. Ada beberapa jenis DNA polimerase: DNA polimerase III adalah holoenzim  yang memiliki dua enzim sentral (Pol III).

3- Karbonat anhidrase

Karbonat anhidrase, juga disebut karbonat dehidrase, milik keluarga holoenzim yang mengkatalisis konversi cepat karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) menjadi bikarbonat (H2CO3) dan proton (H +).

Enzim ini membutuhkan ion seng (Zn + 2) sebagai kofaktor untuk menjalankan fungsinya. Reaksi yang dikatalisis oleh karbonat anhidrase bersifat reversibel, karena alasan ini aktivitasnya dianggap penting karena membantu menjaga keseimbangan asam-basa antara darah dan jaringan.

4- Hemoglobin

Hemoglobin adalah holoenzim yang sangat penting untuk pengangkutan gas dalam jaringan hewan. Protein ini hadir dalam sel darah merah yang mengandung zat besi (Fe + 2), dan fungsinya adalah untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke area lain dari tubuh.

Struktur molekul hemoglobin adalah tetramer, yang berarti terdiri dari 4 rantai atau subunit polipeptida.

Setiap subunit holoenzim ini mengandung gugus heme, dan setiap gugus heme mengandung atom besi yang dapat mengikat molekul oksigen. Gugus heme hemoglobin adalah kelompok prostetiknya, yang diperlukan untuk fungsi katalitiknya.

5- sitokrom oksidase

Sitokrom oksidase adalah enzim yang berpartisipasi dalam proses mendapatkan energi, yang dilakukan dalam mitokondria hampir semua makhluk hidup.

Ini adalah holoenzim kompleks yang membutuhkan kolaborasi kofaktor tertentu, ion besi dan tembaga, untuk dapat mengkatalisasi reaksi transfer elektron dan produksi ATP.

6- Piruvate kinase

Piruvat kinase adalah holoenzim penting lainnya untuk semua sel, karena berpartisipasi dalam salah satu jalur metabolisme universal: glikolisis.

Fungsinya untuk mengkatalisasi transfer gugus fosfat dari molekul yang disebut fosfoenolpiruvat ke molekul lain yang disebut adenosin difosfat, untuk membentuk ATP dan piruvat.

7- Piruvat karboksilase

Contoh penting lainnya adalah piruvat karboksilase, holoenzim yang mengkatalisis transfer gugus karboksil ke molekul piruvat. Dengan demikian, piruvat dikonversi menjadi oksaloasetat, zat antara penting dalam metabolisme.

Agar aktif secara fungsional, apoenzim enzim piruvat karboksilase memerlukan kofaktor yang disebut biotin.

8- Asetil KoA karboksilase

Asetil-KoA karboksilase adalah holoenzim yang ko-faktornya, sesuai namanya, adalah koenzim A.

Ketika apoenzim dan koenzim A digabungkan, holoenzim secara katalitik aktif untuk menjalankan fungsinya: mentransfer gugus karboksil ke asetil-KoA untuk mengubahnya menjadi malonil koenzim A (malonil-KoA).

Acetyl-CoA melakukan fungsi-fungsi penting dalam sel-sel hewan dan sel-sel tumbuhan.

9- Monoamine oksidase

Ini adalah holoenzim penting dalam sistem saraf, fungsinya adalah untuk mempromosikan degradasi neurotransmiter tertentu.

Agar monoamine oksidase menjadi aktif secara katalitik, ia perlu terikat secara kovalen dengan kofaktornya, flavin adenine dinucleotide (FAD).

10- Laktat dehidrogenase

Laktat dehidrogenase adalah holoenzyme yang penting untuk semua makhluk hidup, terutama dalam jaringan yang mengkonsumsi banyak energi, seperti jantung, otak, hati, otot rangka, paru-paru, dan lain-lain.

Enzim ini membutuhkan kehadiran kofaktornya, nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), untuk mengkatalisasi reaksi konversi piruvat menjadi laktat.

11- Katalase

Katalase adalah holoenzyme penting dalam pencegahan toksisitas seluler. Fungsinya untuk menguraikan hidrogen peroksida, produk metabolisme seluler, dalam oksigen dan air.

Apoenzim katalase membutuhkan dua kofaktor untuk diaktifkan: ion mangan dan gugus prostetik HEMO, mirip dengan hemoglobin.

Incoming search terms:

  • pengertian holoenzim