Un groupe hème est un groupe prothétique constitué d’un cycle protoporphyrine et d’un atome de fer (Fe) central. Un cycle protoporphyrine est constitué de quatre cycles pyrrole reliés par des ponts méthine. Quatre chaînes latérales méthyle, deux vinyle et deux propionate sont attachées.
L’hème de la protéine hémoglobine est un groupe prosthétique de l’anneau hétérocyclique de la porphyrine d’un atome de fer ; la fonction biologique du groupe est de livrer l’oxygène aux tissus du corps, de sorte que la liaison du ligand des molécules de gaz à l’atome de fer du groupe de la protéine change la structure de la protéine par le groupe d’acides aminés du résidu histidine autour de la molécule d’hème.
Le fer se trouve au centre est un composant organique appelé protoporphyrine, qui est lié à quatre atomes d’azote de pyrrole liés par un pont de méthine qui forme un cycle tétrapyrrole. Le fer peut être à l’état d’oxydation ferreux (Fe2+) ou ferrique (Fe3+). Cependant, il ne peut se lier à l’oxygène que lorsqu’il est à l’état ferreux. Le fer peut former deux liaisons supplémentaires dans les cinquième et sixième sites de coordination, de part et d’autre du plan de l’hème. Le cinquième site de coordination est lié à une histidine distale tandis que le sixième site de coordination peut, pas toujours, se lier à l’oxygène. Lors de la liaison, le groupe hème va en fait rétrécir en taille et descendre plus loin dans le plan de l’anneau de porphyrine. Avec lui, l’histidine distale va suivre, et cette histidine est attachée à l’interface alpha-Bêta entraînant ainsi un changement conformationnel local à complet.
Une protéine conjuguée associée à son groupe prosthétique spécifique est appelée une holoprotéine, tandis qu’une protéine en son absence est appelée une apoprotéine. Les groupes prosthétiques ont des fonctions variables, telles que les réactions d’oxydation-réduction (redox), les réactions de méthylation, les réactions d’oxygénation, et ainsi de suite.
Le groupe hème donne aux muscles et au sang leur couleur rouge distinctive.
La protéine conjuguée est une protéine conjuguée.