Definición de Cofactor, Coenzima y Grupo Protésico

En la página de wikipedia (en.wikipedia.org/wiki/Cofactor_(bioquímica)), una coenzima se define como un cofactor orgánico complejo, por lo que Cl⁻ no cuenta. Otra cosa que la descalifica como coenzima es que el ion no está directamente involucrado en la reacción catalizada. Esta amilasa contiene a la vez un ion calcio, implicado en la catálisis. Se especula que el cloruro solo está involucrado en la diferenciación entre sustratos y está ausente en otras estructuras.

¿Por qué revivir una pregunta de hace cuatro años?

Aunque no considero que la nomenclatura de este tipo sea muy importante, y la respuesta de @VonBeche con un puntaje alto es razonable, decidí agregar mi propia 'respuesta' por varias razones. Primero, esta es una pregunta muy activa, probablemente porque los estudiantes deben hacer este tipo de distinción, segundo porque ha habido varias respuestas incorrectas recientes y tercero porque ninguna de las respuestas está respaldada por una fuente autorizada (no considero a Wikipedia como necesariamente autoritario). Sin embargo, quizás la razón más importante sea enfatizar que, aunque ha habido un intento reciente de producir una nomenclatura estándar, en la práctica real no existe una terminología generalmente aceptada para los cofactores.

Autoridad utilizada en esta respuesta

La nomenclatura bioquímica surge de manera desordenada a partir de nuevos descubrimientos de investigación, y solo cuando el polvo se ha asentado, por así decirlo, los comités intentan estandarizarla. Esperaba encontrar algo en las Recomendaciones de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular sobre Nomenclatura Bioquímica y Orgánica, pero parecen estar limitadas a la clasificación de enzimas. Por lo tanto, he utilizado como punto de partida ChEBI (Entidades químicas de interés biológico) . Este es un "diccionario disponible gratuitamente de entidades moleculares centrado en compuestos químicos 'pequeños'" publicado en el sitio web de EMBL-EBI, y es parte de ELIXIR Core Data Resources“un conjunto de recursos de datos europeos de importancia fundamental para la comunidad de ciencias de la vida en general y la preservación a largo plazo de los datos biológicos”.

Definiciones de ChEBI de cofactor, coenzima y grupo protésico

URL: https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=23357
Nombre de ChEBI: cofactor
ID de ChEBI: CHEBI:23357
Definición: Una molécula orgánica o ion (generalmente un ion metálico) que es requerido por una enzima para su actividad. Puede estar unido de forma suelta (coenzima) o firmemente (grupo prostético).
Ontología ChEBI: cofactor (CHEBI:23357) es una función bioquímica (CHEBI:52206)

Se enumeran varios compuestos que tienen la función de cofactor, incluidos iones metálicos como el cloruro y moléculas orgánicas como NAD (subclasificado como coenzima, a continuación) y FAD (subclasificado como grupo protésico, a continuación)

URL: https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:23354
Nombre de ChEBI: coenzima
ID de ChEBI: CHEBI:23354
Definición: Compuesto orgánico no proteico de bajo peso molecular que participa en reacciones enzimáticas como aceptor disociable o donante de grupos químicos o electrones.
Ontología ChEBI: la coenzima (CHEBI:23354) es un cofactor (CHEBI:23357)

Se enumeran varios compuestos que tienen el papel de coenzima (ácido ascórbico, coenzima A, NAD, etc.), todos los cuales son compuestos orgánicos.

URL: https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:26348
ChEBI Nombre: grupo prostético
ChEBI ID: CHEBI:26348
Definición: Una unidad no polipeptídica específica estrechamente unida en una proteína que determina y involucrados en su actividad biológica.
Ontología ChEBI: grupo protésico (CHEBI:26348) es un cofactor (CHEBI:23357)

Se enumeran varios compuestos que desempeñan la función de grupos prostéticos (p. ej., FAD, ácido hemolipoico), pero ninguno de ellos son iones metálicos simples, aunque no son exclusivamente orgánicos (p. ej., grupos de metal-azufre).

Interpretación ontológica y comparación con Wikipedia Entry

La entrada de ChEBI sobre 'Cofactor' reproduce el párrafo inicial de la página de Wikipedia sobre el tema, cuyas secciones relevantes cito a continuación:

Un cofactor es un compuesto químico no proteico o ion metálico que se requiere para la actividad de una enzima como catalizador.

Los cofactores se pueden dividir en dos tipos: iones inorgánicos y moléculas orgánicas complejas llamadas coenzimas .

Las coenzimas se dividen además en dos tipos. El primero se denomina " grupo prostético" , que consiste en una coenzima que está unida de manera estrecha o incluso covalente y permanente a una proteína. El segundo tipo de coenzimas se denominan “ cosustratos ”, y se unen transitoriamente a la proteína. Los cosustratos pueden liberarse de una proteína en algún momento y luego volver a unirse.

Sin embargo, la naturaleza de Wikipedia (cualquiera puede editarla) es tal que más abajo en la página, en la sección de Clasificación, aparece lo siguiente:

Los cofactores se pueden dividir en dos grupos principales: cofactores orgánicos , como flavina o hemo; y cofactores inorgánicos , como los iones metálicos Mg ²⁺ , Cu ⁺ , Mn ²⁺ y grupos de hierro y azufre.

Los cofactores orgánicos a veces se dividen en coenzimas y grupos prostéticos .

La sección continúa diciendo:

[ Bryce 1979 ] notó la confusión en la literatura y la distinción esencialmente arbitraria hecha entre grupos protésicos y grupo de coenzimas y propuso...

…los cofactores se definieron como una sustancia adicional además de la proteína y el sustrato que se requiere para la actividad enzimática y un grupo prostético como una sustancia que pasa por todo su ciclo catalítico unido a una sola molécula de enzima .

Sin embargo, el autor no pudo llegar a una definición única que abarque todo de una "coenzima" y propuso que este término se elimine del uso en la literatura.

Por lo tanto, parecería que hay (al menos) cuatro formas diferentes de clasificar los cofactores. Eso de ChEBI no difiere mucho del segundo esquema de Wikipedia (en lugar del que cita), pero el primer esquema de Wikipedia, que distingue entre coenzimas y grupos protésicos, ciertamente lo hace.

No se ha adoptado la sugerencia de Bryce de descartar el término coenzima, pero su crítica de la nomenclatura general es una advertencia contra el dogmatismo en esta área. “Los necios se precipitan donde los ángeles temen pisar”.

Las enzimas complejas están formadas por componentes proteicos y no proteicos. La parte proteica de la enzima se llama apoenzimas o apozimas. Mientras que la parte no proteica de la enzima se llama Cofactor.

Los cofactores son dos tipos en función de sus propiedades químicas, como...

1. Cofactores metálicos (compuestos inorgánicos)- Metaloenzimas (Metalozimas) y enzimas activadas por metales

2. Cofactores orgánicos: coenzimas y grupos protésicos

Lea más aquí sobre la principal diferencia entre los cofactores y las coenzimas .