Diskussion:Coenzym

Ko- oder Co-

Müsste es nicht Koenzym heißen? Stern 15:52, 12. Mär 2004 (CET)

Soeweit ich weiß, darf auch nach neuer Rechtschreibung so geschrieben werden, dass der Fremdwortanteil noch erkennbar ist, in diesem Fall lat. co(n)-. Also bitte!!! bei C beleiben!!!! Den Gegensatz zum Cosubstrat habe ich wieder hergestellt. Ich sehe hier keine Redundanz im Artikel, der Satz stellt also eine weitere Information dar. Verrgleiche dazu auch Artikel Cosubstrat - Hati 16:31, 12. Mär 2004 (CET).

Es darf so geschrieben werden, aber niemand wird es finden!

Koenzym, Kosubstrat, Kofaktor

Hier gibt es einen sachlichen Fehler, der viel wichtiger ist: Coenzye SIND(!!) Cosubstrate, sie GEHEN (!!) verändert aus der Reaktion hervor und müssen in einer separaten Reaktion regeneriert werden. Beispiel: ATP verlässt die Reaktion von Kinasen als ADP. Regeneration anderswo (z.B. Atmungskette).

Gleiches gilt auch für prosthetische Gruppen (Beispiel FADH2), nur müssen diese aufgrund ihrer covalenten Bindung am gleichen Enzymmolekül regeneriert werden. Aber auch das erfordert eine separate Reaktion.

Werden hier Cofaktoren gemeint? also zB Fe+++/++, die einen transienten Valenzwechsel im Reaktionszyklus mitmachen? Oder Schutzreagenzien wie Ascorbat, die unverändert aus einer Reaktion hervorgehen können (aber nicht müssen)?

Vitamine sind normalerweise VORSTUFEN von Coenzymen. Welche wasserlöslichen Viramine wirken nur in phosphorylierter Form? Nur das letzte in folgender Reihe:(Ascorbat/Biotin/Cobalamin/Folsäure/Pantothensäure/Pyridoxin/Riboflavin/Thiamin

Schade, Jürgen Bode, hättest du abgewartet, hätte ich dir ein Beispiel für ein echtes Koenzym, geliefert. Leider ist durch dein dazwischenfunken einiges verloren gegangen. Ist ist und bleibt falsch, die Gleichsetzung von Enzym und Substrat. -Hati 17:50, 8. Jun 2004 (CEST)

Lieber Hati,

an dieser Stelle ein paar versöhnliche Sätze. Du empfindest meine Kommentare als unangebracht, was ich verstehe - menschlich gesehen.

Allerdings: ich beschäftige mich mit diesem Gebiet seit 30(!) Jahren - auch beruflich. Pyridoxalphosphat, das Du anführst, ist ein interessantes Beispiel. Ich habe seine Funktion bei der Transaminierungsreaktion eingeführt, um zu zeigen: DAS ist ein Zweischrittmechanismus (zweimal zwei Substrate).

Die Rolle in der Decarboxylierungsreaktion ist im Prinzip nicht anders: Schritt 1: Decarboxylierung; Schritt 2 (enzymatische(!) Hydrolyse des Intermediates, d.h. Abspaltung von Pyridoxalphosphat (PlP). Nicht jeder nimmt Wasser als Substrat ernst, ich weiß! Aber hier ist es ein H2O, das durch das Enzym dirigiert werden muss.

Wir sind sicherlich beide weit davon entfernt zu sagen: im ersten Fall ist PLP ein Cosubstrat, im zweiten aber ein Coenzym!?

Von unsere "Auseinandersetzung" habe ich schon jetzt profitiert: ich werde dies Beispiel im nächsten Kurs zur Diskussion stellen.

Übrigens: wie würdest Du Ascorbat klassifizieren? Wenn Du magst: freu Dich auf eine komplexe Antwort!

Schöne Grüße, J.

PS: Auch Enzyme können Enzymsubstrate sein (dies geht eigentlich am hier angesprochenen Thema "Coenzyme" vorbei, es gibt aber einen dementsprechenden Einwand): Beispiele: Enzymkaskaden (Kinasekaskaden [MAP], Proteasekaskaden [Blutgerinnung])

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Hallo Jürgen!
Viellen Dank für Deine fairen Worte. Auf alle Fälle soll da nur Sachliches von Relevanz sein. Mir geht es letztlich darum, klar definierte Begriffe auch klar anzuwenden. Es ist ganz offensichtlich, dass hier in der Literatur keine Einheítlichkeit vorherrscht. Um so mehr wäre es das Anliegen einer Enzyklopädie, hier eindeutig Stellung zu beziehen. Und damit wären wir schon bei dem Urgrund aller Dinge: Zuordnung nur möglich, wenn Mechanismus bekannt, sonst einfach Kofaktor. Es kann jetzt ohne weiters sein, dass ich beim Pyridoxalophosphat nicht auf der Höhe der neuesten Erkenntnisse bin. Für mich stellt sich das zur Zeit so dar:

Pyrodoxalphosphat - Coenzym und/oder Cosubstrat Pyridoaxalphosphat (Pyp) ist ein "Unversalkofaktor", der mE in mindestens 3 Enzymklassen unterschiedlich wirksam ist (Wirkspezifität wird also erst durch das Apoenzym bedingt).

1. Schritt: Pyp verbindet sich mit einer AS unter Wasserabspaltung (Kondensation) zu einer Schiffschen Base (SB).

Dieses "Zwischenprodukt" kann auf mehreren Wegen weiterreagieren (hier nur die zwei fraglichen angeführt).

2. Schritt:

• in der Transaminase: SB zerfällt unter Wasseraufnahme (Wasser geht also hier nicht in die Gesamtbilanz ein) in Pyridoxaminphosphat und eine Ketosäure.
• Decarboxylase: SB zerfällt unter Wasseraufnahme und CO2-Abgabe in Pyrodoxalphosphat und ein Amin.

Das Schema einer Enzym katalysierten Reaktion lautet:

E + S <-> [ES] <-> [EP] <-> E + P; zwischen dem Enzym-Susbtrat-Komplex und dem Enzym-Produk-Komplex liegt der aktivierte Übergangskomplex, in unserem Beispiel SB. Da nun bei der Transaminase nach der Reaktion nicht mehr PyP sonder Py.-amin-P vorliegt, ist hier der Begriff Kosubstrat für PyP angebracht. Bei der Decarboxylase liegt nach der Reaktion wieder PyP vor also kann man von Koenzym sprechen.

Das Wasser spielt in beiden Fällen eine katalytische Rolle in dem Sinne, dass es nicht in der Gesamtbilanz auftaucht.

Soweit mal der Gedankengang. Fortsetzung folgt. -Hati 11:22, 9. Jun 2004 (CEST)

Kofaktoren FAD und FADH2 sind Kofaktoren, genauer prosthetische Gruppen, da sie irreversibel gebunden sind. NAD+, NADH, ATP, ADP sind ebenfalls Kofaktoren, aber keine prosthetischen Gruppen, da sie reversibel gebunden sind. Im Falle der letzt genannten tut man sich leicht sie als Cosubstrate zu bezeichnen, da sie erst an anderem Ort zu anderen zeit wieder regeneriert werden. Prosthetische Gruppen sind integraler Bestandteil des Holoenzyms, werden sie also verändert und und erst zu späterer Zeit und an anderem Ort wieder regeneriert, wäre eigentlich der Begriff Enzym nicht mehr angebracht. Gibt es bei den anorganischen Katalysatoren nicht auch "zwei-Phasen" Kats, die von Zeit zu Zeit regeneriert werden müssen?-Hati 12:07, 9. Jun 2004 (CEST)

Vitamine als Vorstufen Zur Vitamin-B6-Gruppe gehören Pyridoxin = Pyridoxol, Pyridoxal und Pyridoxamin. Als Cofaktoren sind sie aber nur als Pyridoxalposphat und Pyridoxaminphosphat wirksam. Pyridoxol wird entweder zu Pyridoxal reduziert und dieses dann phosphoryliert, oder in einem Schritt reduziert und phosphoryliert. -Hati 12:13, 9. Jun 2004 (CEST)

Beispiele aus der Literatur für die Verwendung der fraglichen Begriffe

• Michal (Hrsg.), Biochemical Pathways, Berlin 1999, S. 110, Kap. 9.4: Pyridoxal- und Pyridoxaminphosphat als "Coenzyme", auf der selben Seite weiter unten, Kapitel 9.4.2. im sleben Zusammenhang "Coenzym". -Hati 12:17, 9. Jun 2004 (CEST)

Hati,

was ich aus unserer durchaus anregenden Konversation wohl mitnehme ist die Absicht, "Coenzym" weitestgegehend durch "Cosubstrat" zu ersetzen. Einer Definition "Coenzym geht aus der Reaktion unverändert hervor" kann ich sicher nicht folgen - siehe Acetyl-Coenzym A (das heißt nun mal so), das die Szene nach Acetyltransfer auf den Akzeptor als CoA verlässt.

Prosthetische Gruppen sind meist feste, aber veränderbare Bestandteile von Membranenzymen, die sicher neue Probleme aufwerfen (für mich aber bisher am besten bei den Coenzymen aufgehoben waren).

"Cofaktor" ist und bleibt wohl für jeden von uns ein Oberbegriff, der sowohl (nicht veränderte) Metallionen (Zn++ bei Carboxypeptidase), Coenzyme und prosthetische Gruppen umfasst. Damit ist aber Zn++ lange noch kein Coenzym!??

Die Hierarchie aller Begriffe sollte irgendwo eindeutig festgelegt werden (vorzugsweise im Abschnitt "Cofaktoren"). Der Artikel "Coenzyme" sollte die widersprüchlichen Definitionen (Literaturangaben) zusammen mit einem Lösungsvorschlag aufnehmen, dem ich sicher folgen werde.

Nach so viel Einmischung möchte ich mich aus diesen drei "Co~"- Abschnitten zurückziehen und das Feld den Erstautoren überlassen. Alle Gedanken und Bedenken sind geäußert, damit ist dies der logische nächste Schritt.

Alles in allem fand ich unsere Kontakte anlässlich von "Fließgleichgewicht" und "Co~" durchaus als Bereicherung. Bis zum nächsten Mal also Juergen Bode 16:54, 9. Jun 2004 (CEST)

PS wie Du merkst, ich gehöre der "Co~" und nicht der "Ko~" Fraktion an. Hart bleiben, wenn irgend möglich!

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Hallo Jürgen! Nicht verabschieden! Es wäre schade, wenn unsere Diskussion jetzt schon zu Ende wäre. Durch Deine Hartnäckigkeit veranlasst habe ich ein bisschen weitergegraben und habe festgestellt, dass durch den enormen (Er-)Kenntniszuwachs der letztem Jahre eine Revision der Begriffs-Systematik angebracht wäre. Da muss aber noch ein bisschen Zeit investiert werden. Mich hat auch bis jetzt immer gestört, dass das Hämoglobin irgendwie nicht in die Systematik hineinpasst, obwohl es so ein schönes Beispiel für Protein mit prosthetischer Gruppe darstellen würde. Es ist halt kein Enzym im landläufigen Sinne sondern ein Transportprotein. Auch Ribosomen , Redoxkettenmoleküle etc. solltn bedacht werden. Mir schwebt vor, den Begriff Enzym als Katalysator von der Einteilung nach dem Bau eines katalytisch (oder anders) wirksamen Moleküls zu trennen und eine Systematik der Bio-Katalyse-Mechanismen hinzuzufügen. Vorschlag wird demnächst hier an dieser Stelle zur Diskussion gestellt. -Hati 17:19, 9. Jun 2004 (CEST)

Hallo back!

Der Carrier (diesen Begriff gebrauche ich) Hämoglobin wurde in der Vergangenheit gelegentlich als "Enzym honoris causa" bezeichnet, eben da es so viele Gemeinsamkeiten gibt. Ich habe kein Problem, das Häm als prosthetische Gruppe oder als Cofaktor zu sehen.

Alle Formalismen, die für Hämoglobin abgeleitet wurden (Bindungskurve, Hill-Diagramm, Kooperativität) sind übrigens auch für Enzyme anwendbar. Ich sehe eben mal die links nach: there we go:Enzymkinetik

See you soon, Juergen Bode 21:18, 9. Jun 2004 (CEST)

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Bin schon ein bisschen weiter mit Überlegen und Literaturrecherche. Da herrscht tatsächlich totale Uneinigkeit über die Quadriga Coenzym, Cosubstrat, Cofaktor und Prosthetische Gruppe. Da wäre eine (R)evolution ;-) angebracht. Ideen hätte ich schon, sind aber noch nicht reif für die Öffentlichkeit. Dabei bin ich auf so Dinge wie Hämoglobin, Ribozym, Polymerase-Komplex gestoßen, so dass man auch beim Enzym nachfassen könnte. Arbeitsdefinition bei mir zur Zeit: Enzym ist Protein oder Proteid mit der Fähigkeit Stoffwechselreaktionen zu katalysieren. Abzugrenzen sind alle anderen katalytisch wirksamen Stoffe (z. B. "nackte" Nukleinsäuren) und Proteine oder Proteide die andere Funktionen (Transport, Bewegung, Informationsübermittlung, Strukturaufbau etc.) haben.

Ansonsten habe ich bis jetzt drei Gruppen von Nicht-Protein-Stoffen ausgemacht, die für die Funktion eines Enzyms eine Rolle spielen können (bei Protein-Enzymen muss das alles die Polypeptidkette selber können):

1. Unmittelbar an der katalysierten Reaktion beteiligte Edukte (Donatoren oder Acceptoren für H, Elektronen, Energie, Phosphat, etc.)
2. nicht unmittelbar an der katalysierten Reaktion beteiligten Stoffe, die aber für die Funktion des Enzyms notwendig sind (z. B. Verankerung durch Zn++, Einstellen eines Redoxpotentials, Verankerung in einer Membran, Erkennungsmoleküle für bestimmte Strukturen etc.)
3. Stoffe, welche die Aktivität eines Enzyms verändern (Aktivatoren, Inhibitoren)

-Hati 10:08, 11. Jun 2004 (CEST)

Ich denke, beim Ribozym müssen wir schon wieder aufpassen. Evolutionäre Vorläufer der enzymatisch aktiven Proteine waren (enzymatisch aktive) RNAs, die zumeist als Enzyme "gehandelt" werden. Interessant ist ja die Tatsache, dass viele Coenzyme/Cosubstrate bis heute Ribonukleotide (oder verwandte Verbindungen) sind: NAD, FAD, CoA...

Ein wichtiges Glykolyseenzym, GAPDH, bindet nicht nur NAD, sondern auch Ribonukleinsäuren, an deren Prozessierung es teilhat, hat in der Evolution wohl verschiedene Spezialisierungsschritte durchlaufen.

Hinsichtlich unseres "Co~" Kapitels hier mal eine (unreife) Gliederung, zunächst für Enzyme

• Substrate und Produkte (S, P)
• Cofaktoren
  • Coenzyme (Cosubstrate und prosthetische Gruppen)
  • Cosubstrate (Coenzyme aber keine prosthetischen Gruppen)
  • Effektoren (Aktivatoren bzw. Inhibitoren)

analog wären Carrier und Rezeptoren zu behandeln

• Liganden (L)
• Cofaktoren
  • prosthetische Gruppen
  • Effektoren (Aktivatoren/Inhibitoren bzw. Agonisten/Antagonisten)

and this will go on and go on..... Juergen Bode 11:09, 11. Jun 2004 (CEST)

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Die Seite müsste nochmal überdacht werde. Kofaktoren, Koenzyme, Kosubstrate müssen genauer und anders getrennt werden. (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag stammt von 84.160.127.219 (Diskussion • Beiträge) 17:33, 10. Jan 2007) -- Klara 10:38, 21. Nov. 2007 (CET)

Unverständlich / Qualitätssicherung

Jedes Koenzym ist ein Kofaktor aber nicht jeder Kofaktor ein Koenzym. Metallische Ionen sind Kofaktoren, aber keine Koenzyme.

Die englische Wikipedia hat das deutlich besser gelöst - schaut mal nach. Ich beziehe mich hiermit auf den Stryer, Biochemistry, fifth edition.

In der englischen ist der Kofaktor die ieigentliche Hauptseite, was auch nach Stryer die richtige Variante wäre (Kofaktoren werden ausfürhlich in diesem beschrieben; wenn ein Kofaktor ein komplexes organisches Molekül ist, wird es Koenzym genannt, also ist Kofaktor Übergruppe, nicht Koenzym. Trotzdem lässt sich natürlich zum Koenzym mehr sagen, da es viel häufiger ist. Da ich ein relativer Neuling als Autor von wikipedia bin, weiß ich nicht, wie ich jetzt die gaynze Kategorisierung ändere und bräuchte hierzu Hilfe. Die englische Kategorisierung ist richtig... --Benutzer:sol777 11:09, 19. Nov 2007 (CEST)

Hallo sol777, ich habe gesehen, dass du den Unverständlich-Baustein und einen Qualitätssicherungs (QS)-Antrag in den Artikel engefügt hast. Für den QS-Antrag fehlt noch, dass du den Artikel auf der entsprechenden QS-Seite eingeträgst. Dies wird hier beschrieben. Allerdings würde ich diesen Artikel lieber gleich in der fachspezifischen QS eintragen, da sich die allgemeine QS eher um Formatierungsprobleme und weniger um inhaltliche Probleme kümmert. Wäre bei dem Thema die QS Biologie oder die QS Chemie passender? Ansonsten kann ich dir als Neuling noch das Mentorenprogramm empfehlen. Gruß -- Klara 10:38, 21. Nov. 2007 (CET) P.S.: Deine Diskussionsbeiträge kannst du mit --~~~~ signieren.

--Sol777 17:10, 8. Dez. 2007 (CET) Hmm, nach einiger Überlegung würde ich es jetzt doch eher bei der Biologie sehen, nach dem ich mir die Beiträge der Chemiker so angeschaut habe. Eigentlich Biochemie ;) Kann man das umtragen? Und kann ich jetzt einfach mal ändern?

Zwei Anregungen

Zum ersten wäre es durchaus zweckdienlich weiterhin bei der Vorsilbe co- zu bleiben da diese alleine vom Wortverständins erheblich leichter, vor allem für Laien, die Sachverhalte widerspiegelt. Desweiteren fände ich bei diesen Dingen eine gewisse Convergenz von Vorteil da internationale Bezeichnungen dann vor allem auf wissenschaftlicher Ebene leichter nachzuvollziehen sind. Und da derzeitig Englisch, evtl. Spanisch, sich sicher nicht mit der Vorsilbe Ko- auseinandersetzen werden sollte man doch beim lateinischen Ursprung bleiben. Ich studiere Biologie und finde es sehr gut, dass biologische Taxa lateinisch abgefasst werden und somit international verständlich sind. Man sollte also hier nicht weiter verkomplizieren was von hausaus koplex und kompliziert ist. Schlimm genug dass Natrium Sodium heißt. Inhaltlich finde ich sollte der Unterschied zwischen einem Cosubstrat und einem Coenzym noch etwas besser herausgearbeitet werden da man hier im Text keine Angaben findet in welchem Zeitfenster sich Coenzyme regenerieren und somit eher weniger von der Regeneration eines Cosubstrates wie z.b. NADH/H+ zu unterscheiden ist. MfG Hias

Nicht-Protein

Ich habe am 17. Dezember 2007 und heute wieder eine Passage eingefügt, die aussagt, dass es sich bei Coenzymen immer un Nicht-Protein-Moleküle handelt - eine Klarstellung, die nötig ist, da die Proteine schließlich auch organische Moleküle sind. Die Quelle ist das IUPAC und sei hier zitiert: Coenzyme: A low-molecular-weight, non-protein organic compound (...) participating in enzymatic reactions [1]. Bitte stehenlassen oder das Gegenteil belegen. ↗ nerdi ^disk. 18:03, 6. Mär. 2009 (CET)

Lemma

Die Diskussion hier und auch der Artikel selbst zeigen eindeutig, dass Kofaktor der Oberbegriff ist und die Koenzyme eine Untergruppe darstellen. Ich kann den Artikel gerne nach Kofaktor (Biochemie) verschieben (Kofaktor ist eine BKL), wollte aber vorher vor allem klären, wie wir es mit Ko- vs. Co- halten sollen.--Biologos 18:02, 1. Okt. 2009 (CEST) Ich sehe erst jetzt, dass bereits eine Weiterleitung von meinem gewünschten Ziel hierhin besteht, das macht es leider komplizierter. Geht aber auch, keine Sorge.--Biologos 18:03, 1. Okt. 2009 (CEST)

Die Widersprüchlichkeiten und Unstrukturiertheiten der Wikipedia zum Thema Kofaktoren sind schrecklich. Ich bin mir nicht 100%tig sicher, aber alles, was ich aus Wikipedia und auch anderen Quellen herausziehen konnte sind folgende Definitionen:

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Kofaktor ist ein Überbegriff für verschiedene Moleküle, die für die Funktion für Enzynem unerlässlich sind. Unter den Begriff fallen:

• Prosthetische Gruppe: Eine prosthetische Gruppe ist ein organisches, nicht aus Aminosäuren aufgebautes, Molekül, dass kovalent an ein Enzym gebunden ist, es kann also nicht dissoziieren. Da es oft verändert aus der Katalye hervorgeht [wird in der Diskussion über Koenzym, Kosubstrat, Kofaktor behauptet] muss es am Enzym regeneriert werden.
• Koenzym: Ein Koenzym ist ein niedermolekulares organisches Molekül, dass non-kovalent an das Enzym bindet und daher nach der Katalyse wieder dissoziiert. Es nimmt während der Reaktion chemische Gruppen, Protonen, Elektronen oder Energie (im Fall von ATP [muss bei Beispielen vermerkt werden]) auf bzw. gibt sie ab. Es geht also – wie die prosthetische Gruppe – verändert aus der Reaktion hervor und muss daher neu aufgebaut werden, jedoch nicht am Enzym. Da sich das Koenzym eher wie ein Substrat als wie ein Enzym verhält wird es oft treffender auch als Kosubstrat bezeichnet.
• Metallionen: Auch Metallionen können an ein Enzym gebunden und für dessen Katalyse erforderlich sein. Derartige Enzyme werden Metalloenzyme genannt.

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Meiner Meinung nach sollter dieser Artikel so aussehen:

Lemma: Kofaktoren

Anschließend folgt der Teil, den ich oben ausformuliert habe und im Artikel selbst stehen dann Einzelheiten und insbesondere Beispiele. Man kann dann einfach die Beispiel der Artikel Prosthetische Gruppe, Coenzym und Metalloenzyme übernehmen und diese Artikel dann löschen, was alles wesentlich übersichtlicher machen würde.

Man muss sich das doch mal vorstellen: In diesem Artikel gibt es die Unter-Überschriften Koenzyme und Kosubstrate, obwohl es doch dasselbe ist (nach vielen unabhängigen Quellen). Wer soll denn da den überblick behalten.

Außerdem ist noch ein Bereich Holo-/Apoenzym nötig, in dem diese Begriffe wie folgt erklärt werden müssen:

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Ein Komplex, bei dem ein Enzym an einen Kofaktor gebunden ist, wird Holoenzym genannt. Das eigentliche Enzym, also der Proteinateil, eines Holokomplexes nennt man Apoenzym.

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Okay, das ist wohl nicht lange genug für einen eigenen Abschnitt, man kann es ja auch oben anfügen.

Ich werde jetzt noch einige Tage auf Rückmeldungen hierzu warten und dann das ganze mal nach oben beschriebenen Plänen anpacken (wenn keiner etwas konstruktives einwendet). An ein paar netten Grafiken soll es dann nicht fehlen (wie bisher...).

--Römert 15:44, 7. Jan. 2012 (CET)

So, ich habe jetzt mal einen Artikel erstellt. Er ist hier zu finden. Was haltet ihr davon? Verbesserungsvorschläge sind gerne gesehen. Sollte niemand etwas dagegen haben, werde ich diesen Artikel in einer Woche (nächstes Wochenende (21./22. Januar)) anstelle des Artikels Coenzym reinstellen und die Artikel Coenzym, prosthetische Gruppe und Metalloenzyme darauf weiterleiten. --Römert 10:21, 15. Jan. 2012 (CET)

So, habe das jetzt mal gemacht. Der neue Artikel ist nun eben Cofaktor (Biochemie) --Römert 11:14, 22. Jan. 2012 (CET)

Koenzym

Die offizielle Schreibweise ist Koenzym.

Aus der amtlichen Regelung, Seite 187:

„Ko_autor ...“

Dies heißt, dass man co immer durch ko ersetzt. 84.196.96.40 13:55, 21. Okt. 2009 (CEST)