Prosthetische Gruppe

prosthetic group

Prosthetische Gruppen sind Nicht-Proteine, die an Proteine und speziell an Enzyme gebunden sind. Sie unterscheiden sich von Cofaktoren/Coenzymen durch ihre feste Bindung, sodass sie im selben Reaktionszyklus regeneriert werden. Allgemein bilden prosthetische Gruppen mit den Proteinen sog. konjugierte Proteine (Proteide), dazu gehören im weitesten Sinne Metalloproteine, Lipoproteine und Proteoglykane.

Zu den prosthetischen Gruppen gehören Flavinnukleotide, Pyridoxalphosphat und NAD⁺ sowie Cytochrome und Häm, die nur unter Denaturierung von der Proteinkomponente zu lösen sind. Ein weiteres Beispiel ist die kovalente Bindung der Carboxylgruppe des Biotins mit der ε-Aminogruppe eines Enzym-Lysins unter Bildung eines Carboxybiotin-Derivats, das Kohlendioxid, wie etwa bei der Acetyl-CoA-Carboxylase, überträgt. Im Serum kann bei den Aminotransferasen neben dem Holoenzym auch ein variabler Teil als freies Apoenzym vorliegen. Deshalb wird bei den IFCC-standardisierten Enzymaktivitätsbestimmungen stets Pyridoxal-5-Phosphat zugesetzt, um das gesamte vorhandene Enzym als Holoenzymaktivität messen zu können. In den mitochondrialen Enzymkomplexen ist Häm C über 2 Thioetherbrücken mit dem Cytochrom-c-Protein kovalent verbunden. Dagegen wird in der Cytochromoxidase der hydrophobe Bezirk des Proteins an die isoprenoide Seitenkette des Häm A fixiert.

Da die Übergänge zu den Cofaktoren/Coenzymen (s. Coenzym) fließend sind und viele dieser Enzyme als Multienzymkomplexe vorliegen, wird der Begriff prosthetische Gruppe nur selten verwendet.