C5720 Biochemie
13-Koenzymy a vitaminy
9/16/2019
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, D3, K).
•
9/16/2019
Petr Zbořil
2

Typy kofaktorů
•Rozdělení podle reakcí – tříd
oNěkdy spadají do více skupin (THF)
•Jako prekurzory slouží vitaminy
oVětšinou, někdy jiné esenciální složky potravy
oMožnost syntézy z neesenciálních prekurzorů - hem
•Relativita pojmu
oKofaktor – koenzym  x druhý substrát (ATP, …)
oVazba kovů
oProdukty přeměny aminoacylů (PQQ, …)
•
•
9/16/2019
Petr Zbořil
3

Kofaktory oxidoreduktas
9/16/2019
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
•
•
9/16/2019
Footer Text
5

Warburgův optický test
9/16/2019
Footer Text
6

Kofaktory oxidoreduktas
•Flavinové kofaktory
•Prekurzor riboflavin
•Prostetické skupiny
•2 1e- kroky
•Semichinony, radikály
•Změna A nevýrazná
•Žlutá (ox) x leukoforma (red)
•
•
9/16/2019
Petr Zbořil
7

Kofaktory oxidoreduktas
•Redukce FAD
•
9/16/2019
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
•
9/16/2019
Petr Zbořil
9

Kofaktory oxidoreduktas
•Plastochinon
oObdoba UQ
ou fotosyntézy
oRedukce 2 x 1e-
•
9/16/2019
Petr Zbořil
10

Kofaktory oxidoreduktas
•
•Naftochinony
oVitaminy K
oSpeciální funkce
oTvroba karboxyGlu
oSrážení krve
•
•
9/16/2019
Petr Zbořil
11

Kofaktory oxidoreduktas
•Fe-S klastry, příklady prostetických skupin bílkovin feredoxinového typu
•
•
9/16/2019
Petr Zbořil
12

Kofaktory oxidoreduktas
•Chlorofyly
oPorfyrinová struktura, lipofilní substituent
oMg2+
oFotosyntéza – transport e-
•
•
•
9/16/2019
Petr Zbořil
13

Kofaktory oxidoreduktas
•Přeměněné AK
oProstetické skupiny
oBílkovinný původ
•
•
9/16/2019
Footer Text
14

TOPAchinon
TrihydrOxyPhenylAlanin
Pyrolochinolinochinon
PQQ

Kofaktory oxidoreduktas
•Kofaktory metanogeneze
•
•
9/16/2019
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
•
•
•
9/16/2019
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 – thiamindifosfát
oAktivní aldehydy (2C)
oProstetická skupina
•
•
9/16/2019
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
•CDP – netřeba vitamin
oAktivní báze PL
•UDP - dtto
oAktivní monosacharidy
oUTP + Glc-1-P = UDP-Glc + PP
•
•
•
9/16/2019
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
•
•
9/16/2019
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
•
•
•
9/16/2019
Petr Zbořil
20

66.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



67.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:
Přehozeny A a E!


68.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



69.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



70.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



72.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



73.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



71.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



75.jpg 00035B30 Hard Drive B78AEAA7:



74.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: