Cofator (bioquímica)

O complexo da desidrogenase do succinato mostrando vários cofatores, incluindo flavina, centros ferro-enxofre, e heme

Os cofatores (AO 1945: cofactores) são substâncias inorgânicas necessárias ao funcionamento das enzimas, como exemplo as mostradas no quadro abaixo.[1] Se um "cofator" for orgânico, recebe o nome de coenzima.

Várias enzimas humanas são proteínas conjugadas, tendo moléculas de íons metálicos de cobre, zinco e manganês, é por isso que necessitamos ingerir esses e outros tipos de íons em nossa dieta, já que nosso organismo não as produz.

Os processos industriais catalisados ​​por enzimas são altamente eficientes, sendo que algumas das enzimas dependem de cofatores de nicotinamida (NADH/NAD+, NADP/NAPH)[2][3][4]. Devido ao alto custo desses cofatores, esses processos não seriam economicamente competitivos. Portanto, o desenvolvimento de homólogos biomiméticos economicamente promissores de cofatores naturais é de interesse estratégico[5].

Exemplos de elementos inorgânicos que servem como cofatores

Elementos inorgânicos que servem como cofatores das enzimas
Cu2+ Citocromo oxidase
Fe2+ ou Fe3+ Citocromo oxidase, catalase, peroxidase
K+ Piruvato quinase
Mg2+ Hexoquinase, glicose-6-fosfatase, piruvato quinase
Mn2+ Arginase, ribonucleotídeo redutase
Mo Dinitrogenase
Ni+2 Urease
Se Glutationa peroxidase
Zn2+ Anidrase carbônica, desidrogenase alcoólica, carboxipeptidase A e B

Referências

  1. NELSON, David; et al. Princípios de Bioquímica de Lehninger. [S.l.: s.n.] 
  2. Paul, Caroline E.; Rodríguez-Mata, María; Busto, Eduardo; Lavandera, Iván; Gotor-Fernández, Vicente; Gotor, Vicente; García-Cerrada, Susana; Mendiola, Javier; de Frutos, Óscar, 2014, „Transaminases Applied to the Synthesis of High Added-Value Enantiopure Amines”, Organic Process Research & Development, 18 (6), pp. 788–792, doi:10.1021/op4003104, ISSN 1083-6160
  3. Yuan, Bo; Yang, Dameng; Qu, Ge; Turner, Nicholas J.; Sun, Zhoutong, „Biocatalytic reductive aminations with NAD(P)H-dependent enzymes: enzyme discovery, engineering and synthetic applications”, Chemical Society Reviews, 2024, 53 (1), pp. 227–262, https://doi.org/10.1039%2FD3CS00391D
  4. Höhne, Matthias; Bornscheuer, Uwe T., „Biocatalytic Routes to Optically Active Amines”, ChemCatChem (în engleză), 1 (1), pp. 42–51, 2009, https://doi.org/10.1002%2Fcctc.200900110
  5. Characterization of Biomimetic Cofactors According to Stability, Redox Potentials, and Enzymatic Conversion by NADH Oxidase from Lactobacillus pentosus, ChemBioChem. 18 (19): 1944–1949 https://doi.org/10.1002%2Fcbic.201700258;