Co nos sistemas biológicos Flashcards
Co nos sistemas biológicos
não muito presente nos biossistemas, mas fundamental
~30mg num indivíduo de 70kg
- presente em cobalaminas = cofatores importantes em várias reacções
- Co(III) é d6 e pode ser reduzido em passos de 1 e- a Co(I) – d8
- Co2+ e Zn2+ têm QC e tamanho iónico semelhantes, podem ser trocados em muitos enzimas Zn sem perda de atividade! Por vezes observa-se a presença de Co em alguns enzimas, o que não considerado biol. relevante
Co- Absorção e transporte
Cobalamina (Cbl) não sintetizada nos mamíferos!! =>
Cbl sintetizadas por microorgs são ingeridas! => Cbl = Vit B12!!!
- tomar cobalamina (Cbl), associa-se a prot específica, pelo esófago para estômago, onde é libertada da prot (por secreção gástrica HCl e pepsina) e liga-se a haptocorina (H)
- no estomago recebido fator intrínseco IF (prot dimérica, Cbl dentro) que se associa à Cbl no intestino (H é antes degradada por proteases pancreáticas)
- com recetor passa às células epiteliais, IF degradado, Cbl passa pela corrente sanguínea
- TC2 (transCbl 2) liga a Cbl no soro (prot com 2 domínios –> Cbl protegida)
Cobalaminas
- Cbl: nucleótido (base, ribose e fosfato) ligado a um anel corrina
- O anel corrina é tetrapirrólico com ião de Co no centro
- O ião de Co pode liga-se a: 1 grupo metilo, 1 grupo desoxiadenosilo, 1 grupo hidroxilo, água ou 1 grupo ciano => 5 formas de Cbl
conforme grupo: Cianocobalamina, Metilcobalamina e Adenosilcobalamina
Enzimas que usam cobalaminas com co-factores
Adenosilcobalamina –> isomerases
Metilcobalamina –> metiltransferases
Cianocobalamina = B12 –> dehalogenase (em bacterias)
Isomerases dependentes de cobalaminas
=> altera posição dos grupos substituintes
Mecanismo Geral:
Sisão homolítica da ligação Co-C de AdoCbl => radical altamente reactivo
–> transferência de radical por abstração de H+ do C alpha do substrato pelo grupo adenosil –> permite troca do substituinte = mec concertado
–> protonação, e volta-se a estabelecer ligação Co-C –> recomeçar
(ver mec)
(ou: reação pode acontecer com difs passos: radical vai alterando pos ao longo da molécula com troca do grupo substituinte)
Isomerases dependentes de cobalaminas - Methylmalonyl-CoA-mutase
- Methylmalonyl-CoA-mutase (intervém em vias de degradação de carbolípidos –> dá ex. succinil-Coa)
- homodimérico humana
- domínio de ligação à B12 (verde) + domínio catalítico (azul)
- O substrato (amarelo) liga-se ao domínio catalítico
- O co-fator B12 (vermelho) presente os dois domínios é “base-off / His-on” (liga-se cov à His da cadeia prot, não ao nu)
Metil transferases dependentes de cobalaminas
=> transferência de grupo metil
precisa de molécula dadora e mol aceitadora de grupo metil
Mecanismo Geral:
mol ganha grupo metil –> CH3-Co3+ => Co+1
quando outra mol perde metil é regenerado:
Co+1 => CH3-Co3+
Metil transferases dependentes de cobalaminas - metionina sintase
síntese da Met
L-homocys + N-metiltetrahidrofolato => L-met + tetrahidrofolato
Reação de transferência do grupo metilo catalizada pela metionina sintetase:
MeCbl (A) actua como agente alquilante para um nucleófilo –> intermediário Co (I) (B).
O Co (I) abstrai o grupo metilo do metiltetrahidrofolato (ou outras moléculas dadoras de grupos metilo) –> regenera o catalisador (A)
Metil transferases dependentes de cobalaminas – conservação de energia
metabolismo de bacterias que produzem metano como produto final
formato –> CO2 -…->
dps: precisa de
5-methyltetrahydromethanopterin CoM methyl transferase
reação exergónica, na membrana => permite passagem cargas + para lado - => aumentar dif pot => síntese ATP
!complexo + importante de acoplamento energético!
(~fosforilação de metiltransferase nestes orgs metanogénicos)
Desalogenases dependentes de cobalaminas
=> Remove grupo halogénio
Mecanismo Geral:
Cbl reduzida formando a espécie nucleofílica Co (I)
–> reage com galeto eletrofílico R-X (ataque nu) –> retira X = produto desalogenado
Desalogenases dependentes de cobalaminas – conservação de energia
Presentes em respirações em microorgs que respiram espécies com Cl!
(potencial p/ ambiente! despoluição, bioremediação!)
gera gradiente… que pode ser usado para síntese de ATP
subunidade solúvel de dets bacs é conhecida
(e, verde é Cbl)
