酶的辅助因子是酶中非
蛋白质的部分,在
酶促反应中主要起着递氢、传递电子和传递某些化学基团的作用。常见的酶的辅助因子包括
金属离子和一些分子量不大的
有机化合物。
酶的本质是蛋白质,根据酶的化学组成不同,可分为
单纯酶(simple enzyme)和
结合酶(conjugated enzyme)两类。结合酶由蛋白质部分和非蛋白质部分组成,前者称为
酶蛋白(
apoenzyme),后者称为
辅助因子(cofactor),酶蛋白和辅助因子结合形成的复合物称为
全酶,只有全酶才有
催化作用。
辅因子是酶发挥催化剂作用所需的非蛋白质化合物或金属离子。辅因子可以被认为是帮助生化转化的“辅助分子”。
辅因子可分为两类:
无机离子和称为
辅酶的复杂
有机分子。辅酶主要来源于少量的维生素和其他有机必需营养素。
辅酶进一步分为两种类型。第一个被称为“假体组”,它由一种辅酶组成,该辅酶与蛋白质紧密(甚至
共价)并永久结合。第二种类型的辅酶称为“共底物”,与蛋白质瞬时结合。共底物可能会在某个时候从蛋白质中释放出来,然后再重新结合。
辅基和共底物具有相同的功能,即促进酶和蛋白质的反应。没有辅因子的无活性酶称为
脱辅基酶,而具有辅因子的完整酶称为全酶。
一些酶或
酶复合物需要几种辅因子。例如,
糖酵解和
柠檬酸循环连接处的
多酶复合物丙酮酸脱氢酶[6] 需要五种有机辅因子和一种金属离子:松散结合的
硫胺素焦磷酸盐 (TPP)、共价结合的硫胺素和
黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)、共底物
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (
NAD+) 和辅酶 A (CoA),以及金属离子 (Mg2+)。
有机辅因子通常是维生素或由维生素制成。许多含有
核苷酸一磷酸腺苷 (AMP) 作为其结构的一部分,例如
ATP、辅酶 A、FAD 和 NAD+。这种共同的结构可能反映了作为古代
RNA 世界中核酶一部分的
共同进化起源。有人提出,分子的AMP部分可以被认为是一种“手柄”,酶可以通过它“抓住”辅酶,在不同的催化中心之间切换。