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Metaloenzimas: Estrutura, Função e Importância

Metaloenzima é uma proteína enzimática com forte ligação entre sua parte proteica e um metal (íon) embutido na molécula. O metal atua em reações enzimáticas: às vezes liga átomos diretamente, outras vezes estabiliza a proteína após a reação. Muitas enzimas que regulam processos biológicos são metaloenzimas.

Localização dos Metais

• Metais auxiliam transferência de elétrons. Localizam-se nos sítios ativos das enzimas, atuando como eletrofílicos — substâncias que "amam" elétrons — puxando elétrons de outras substâncias para formar ligações.

Função

• Requerem presença de outros metais para funcionar. Cynthia L. Lowry e Harry Le Vine III (Glaxo Research Laboratories, 2004) observaram que metais estabilizam conformações proteicas resultantes das reações, impedindo reatividade adicional por falta de outros metais para reagir. Competição pelo sítio ativo por outros compostos também restringe a atividade.

Tipos

• Hemoglobina (ferro liga oxigênio para transporte), álcool desidrogenase (zinco usa coenzima NAD+ para oxidar álcoois), citocromos (ferro em proteínas de membrana carrega/aceita elétrons na cadeia de transporte), citocromo oxidase (cobre transfere elétrons ao oxigênio), fosfotransferase (magnésio), arginase (manganês), carboxipeptidase A (zinco muda forma para conectar substrato ao sítio ativo).

Regulação

• Por dieta (ingestão de zinco limita suas metaloenzimas), competição com análogos (moléculas grandes com atividade enzimática similar competem na fase de transição), alterações de pH (bloqueiam troca de elétrons que os metais conduziriam).

Zinco e Metaloenzimas

• Zinco vital para atividade de enzimas essenciais e biossíntese proteica. Na presença de zinco, corpo produz ácido lático, fosfatase alcalina, anidrase carbônica, carboxipeptidase. Deficiência inibe processos biológicos, causa retardo de crescimento, baço e fígado aumentados. Papel do zinco em Alzheimer é assunto de pesquisa (Associação Americana para Avanço da Ciência e Centro de Estudos de Metaloenzimas).