Karboksilasyon ve hidroksilasyon süreçleri ile protein

Karboksilasyon ve hidroksilasyon; canlılardaki bazı organik ve biyokimyasal tepkimeleri tanımlamada kullanılan terimler. Karboksilasyon ve hidroksilasyon süreçleri proteinlerden bağımsız gerçekleşebilse de insan vücudunda gerçekleştiklerinde proteinler genellikle bu tepkimelerin içerisinde yer alırlar. 

Karboksilasyon

Karboksilasyon hem kimyada hem de biyokimyada sıklıkla gerçekleşen kimyasal bir tepkime. Karboksilasyon süreci karboksilik asidin bir kimyasal bileşene bağlanmasıyla son bulur. Bu asit ismini yapısında atomları bulunan üç elementten alır. Bunlar: karbon, oksijen ve hidrojen. Bu tepkime kimyasal reaksiyonda bir aracı görevi gören karboksilaz enzimine ihtiyaç duyar.  Karboksilaz enzimleri aynı zamanda karboksilik asidin bağlandığı kimyasal bileşenden ayrıldığı dekarboksilasyon süreçlerinde de kullanılır.

Biyokimyasal Karboksilasyon

Biyokimyasal karboksilasyon tepkimelei genellikle proteinlerde görülür ve glutamik asidin başka bir kimyasal şekle bürünmesiyle sonuçlanır. İnsanlarda bu reaksiyon kanın pıhtılaşması sürecinde görülür. Bu tepkimede yer alan proteinler kanın pıhtılaşmasına yardımcı olmadan önce karaciğerinizde karboksilasyon işlemine tabi tutulur. Vücudunuzun bu amaçla kullandığı karboksilaz olan gama-glutamil karboksilaz bu kimyasal tepkime sırasında K vitaminini de bir kofaktör (yardımcı madde) olarak kullanır.

Hidroksilasyon

Hidroksilasyon, hidroksil grubu bir bileşiğin – oksijen ve hidrojen atomlarından oluşan bir kimyasal – başka bir organik bileşiğe bağlanması işlemine denir. Hidroksilasyon atık maddelerin vücuttan kolaylıkla atılmasını sağlayan bileşenlere çevrilmesi ya da bazı ilaçların içerdiği maddelerin aktive edilmesi gibi çeşitli biyolojik işlemlerin gerçekleşmesinde kullanılır. Hidroksilasyon işlemi de gerçekleştirilirken karboksilasyon gibi özel enzimlere ihtiyaç duyar. Bu işlemde kullanılan enzimlere hidroksilaz adı verilir. Dopamin beta-hidrosiklaz kolesterol 7 alfa hidroksilaz, fenilalanin hidroksilaz ve tirozin hidroksilaz bu enzimlerden bazılarıdır. 

Proteinlerin Hidroksilasyonu

Hidroksilasyon özellikle proteinlerin yapısı değiştirilirken gerçekleşir. Proteinlerde hidroksilasyona uğrayan temel bileşen prolindir. Prolin kimyasalının bu işleme tabi tutulmasından ortaya çıkan ve önemli bir kolajen olan hidroksiprolin deri yıpranmalarının ve zedelenmiş dokuların tamirinde önemli bir rol oynar. Lizin adlı madde de hidroksilasyona uğrayan başka bir aminoasit. Karboksilaz işleminde yer alan enzimlerin K vitaminine ihtiyaç duyması gibi, lizin ve prolinin hidroksilasyonunda yer alan enzimler de bir yardımcı madde (kofaktör) olarak C vitaminine ihtiyaç duyarlar.