Koenzym

Atomový model koenzymu acetyl-CoA

Koenzym je kofaktor, tedy nízkomolekulární látka nebílkovinné povahy, která tvoří součást složených enzymů. Koenzym – na rozdíl od kofaktoru (prostetické skupiny), který má podobnou funkci – není pevně vázán na apoenzym, tedy vlastní bílkovinnou složku enzymu. Koenzym proto může mezi různými apoenzymy volně přecházet.

Funkce koenzymů

Jejich hlavní úlohou je přenos atomů, jejich skupin, nebo samotných elektronů mezi odlišnými enzymy, čímž zajišťují spřažení různých biochemických reakcí. Během spřažených reakcí se koenzymy regenerují – koenzym, který zreagoval v jedné reakci, přechází na jiný apoenzym, kde se v nové reakci dostává do původního stavu. Hladina aktivních koenzymů v buňce je tak udržována na víceméně stejné úrovni.

Složení

Koenzymy bývají obvykle tvořeny heterocyklickou sloučeninou, často derivátem nějakého vitamínu rozpustného ve vodě (většinou B-komplex). Typická je jejich fosforylace – tedy navázání zbytků kyseliny fosforečné.

Naprostá většina koenzymů je rozpustná ve vodě. Výjimku tvoří koenzym Q, který přenáší protony mezi enzymy dýchacího řetězce ve vnitřní membráně mitochondrií.

Důležité koenzymy

• nikotinamidadenindinukleotid, NAD, hlavní koenzym oxidoreduktáz, přijímá protony a elektrony z dehydrogenačních reakcí a předává je do Krebsova cyklu, součástí je niacin
• nikotinamidadenindinukleotidfosfát, NADP, jeho redukovaná forma NADPH je redukční činidlo biosyntéz (např. tzv. temnostní fáze fotosyntézy, syntéza mastných kyselin apod.)
• koenzym A – přenašeč acylových skupin, uplatňuje se proto při transacylačních reakcích, součástí je kyselina pantothenová
• koenzym Q10 – přenašeč náboje v dýchacím řetězci
• pyridoxalfosfát – PLP derivát vitaminu B₆ se účastní přenosu aminoskupin
• thiamindifosfát – TDP derivát vitaminu B₁ se účastní přenosu aldehydových skupin