酶的作用機(jī)制與酶的調(diào)節(jié)1ppt課件

1、1. 酶催化反應(yīng)實(shí)例酶催化反應(yīng)實(shí)例2.酶的調(diào)節(jié)酶的調(diào)節(jié)l1. 溶菌酶溶菌酶l催化某些細(xì)菌細(xì)胞壁多糖的水解，從而催化某些細(xì)菌細(xì)胞壁多糖的水解，從而溶解細(xì)胞壁；溶解細(xì)胞壁；lMr=14.6 103，由，由129個(gè)氨基酸殘基組成個(gè)氨基酸殘基組成的單肽鏈蛋白質(zhì)，含的單肽鏈蛋白質(zhì)，含4對(duì)對(duì)-S-S-l為葡糖苷酶，催化水解為葡糖苷酶，催化水解NAM的的C1與與NAG的的C4之間的糖苷鍵之間的糖苷鍵l溶菌酶的內(nèi)部為非極性的，在酶分子表溶菌酶的內(nèi)部為非極性的，在酶分子表面有一裂縫，其剛好能容納多糖底物的面有一裂縫，其剛好能容納多糖底物的6個(gè)單糖活性中心）個(gè)單糖活性中心）l酸堿催化：酸堿催化：Glu35以酸的形

2、式提供質(zhì)子以酸的形式提供質(zhì)子l底物過渡態(tài)的形成：正碳離子中間產(chǎn)物底物過渡態(tài)的形成：正碳離子中間產(chǎn)物的形成與穩(wěn)定的形成與穩(wěn)定l胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶消化胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶消化酶）、凝血酶、枯草桿菌蛋白酶、纖溶酶、組酶）、凝血酶、枯草桿菌蛋白酶、纖溶酶、組織纖溶酶原激活劑等織纖溶酶原激活劑等l胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶裂解肽胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶裂解肽鍵，但專一性不同；胰蛋白酶鍵，但專一性不同；胰蛋白酶裂解堿性氨基裂解堿性氨基酸；胰凝乳蛋白酶酸；胰凝乳蛋白酶裂解芳香氨基酸；彈性蛋裂解芳香氨基酸；彈性蛋白酶白酶裂解小的中性氨基酸裂解小的中性氨基酸l活性

3、部位：催化三聯(lián)體活性部位：催化三聯(lián)體His57、Asp102、Ser195l別構(gòu)調(diào)控別構(gòu)調(diào)控l概念：別構(gòu)調(diào)節(jié)、效應(yīng)物、正效應(yīng)物和負(fù)效應(yīng)概念：別構(gòu)調(diào)節(jié)、效應(yīng)物、正效應(yīng)物和負(fù)效應(yīng)物物l天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶ATCase）l終產(chǎn)物終產(chǎn)物CTP反饋抑制反饋抑制ATCase, 底物底物(同促效應(yīng)同促效應(yīng))和和ATP(異促效應(yīng)異促效應(yīng))則激活則激活lATCase由催化亞基有催化活性由催化亞基有催化活性,不與不與ATP和和CTP結(jié)合和調(diào)節(jié)亞基結(jié)合和調(diào)節(jié)亞基(無催化活性無催化活性,與與ATP和和CTP結(jié)合結(jié)合)構(gòu)成構(gòu)成lATP和和CTP通過改變通過改變T態(tài)和態(tài)和R態(tài)之間的平衡來態(tài)之間的平衡來調(diào)節(jié)

4、調(diào)節(jié)ATCase的活性的活性l3-磷酸甘油醛脫氫酶：負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶磷酸甘油醛脫氫酶：負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶l1. 寡聚酶寡聚酶,由由2個(gè)或多個(gè)亞基組成個(gè)或多個(gè)亞基組成,在酶分在酶分子上除有和底物結(jié)合的活性部位子上除有和底物結(jié)合的活性部位,還有和還有和底物以外的物質(zhì)結(jié)合的調(diào)節(jié)部位底物以外的物質(zhì)結(jié)合的調(diào)節(jié)部位l2. 別構(gòu)酶的反應(yīng)速度對(duì)底物濃度作圖不別構(gòu)酶的反應(yīng)速度對(duì)底物濃度作圖不服從米氏方程服從米氏方程,不呈直角雙曲線不呈直角雙曲線,而為而為S形形曲線正協(xié)同或表現(xiàn)雙曲線負(fù)協(xié)同）曲線正協(xié)同或表現(xiàn)雙曲線負(fù)協(xié)同）l3. 協(xié)同指數(shù)協(xié)同指數(shù)Rs飽和比值）飽和比值）90%10%Rs 位點(diǎn)被飽和時(shí)的底物濃度位點(diǎn)

5、被飽和時(shí)的底物濃度Rs=81: Rs=81: 正常酶正常酶Rs81: Rs81: 負(fù)協(xié)同效應(yīng)負(fù)協(xié)同效應(yīng)Rs81: Rs81: 正協(xié)同效應(yīng)正協(xié)同效應(yīng)K型效應(yīng)物型效應(yīng)物V型效應(yīng)物型效應(yīng)物l前體、酶原前體、酶原l酶原激活酶原激活l消化酶在胃和胰臟中作為酶原合成，激活后成消化酶在胃和胰臟中作為酶原合成，激活后成為蛋白水解酶為蛋白水解酶l血液凝固系統(tǒng)的許多酶以酶原形式被合成血液凝固系統(tǒng)的許多酶以酶原形式被合成l蛋白激素也是以無活性的前體經(jīng)蛋白酶激活后蛋白激素也是以無活性的前體經(jīng)蛋白酶激活后變成有活性的變成有活性的l膠原也由可溶性前體前膠原激活膠原也由可溶性前體前膠原激活l發(fā)育過程是由酶原激活調(diào)控發(fā)育過程

6、是由酶原激活調(diào)控l1. 胰凝乳蛋白酶原的激活見圖）胰凝乳蛋白酶原的激活見圖）l2.胃蛋白酶原的激活胃蛋白酶原的激活l由胃壁細(xì)胞分泌，由胃壁細(xì)胞分泌，Mr=38.9 103，由，由392個(gè)氨基酸殘基組成，在胃酸作用下從個(gè)氨基酸殘基組成，在胃酸作用下從氨基失去氨基失去44個(gè)氨基酸殘基個(gè)氨基酸殘基-堿性，轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性，轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨人嵝缘挠谢钚缘奈傅鞍酌父叨人嵝缘挠谢钚缘奈傅鞍酌竘3. 胰蛋白酶原的激活見圖）胰蛋白酶原的激活見圖）l共價(jià)調(diào)節(jié)酶通過其它酶對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)共價(jià)調(diào)節(jié)酶通過其它酶對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使處于活性與非活性的進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾，使處于活性與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)

7、節(jié)酶活性；互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性；l不同類型的可逆共價(jià)修飾作用：磷酸化不同類型的可逆共價(jià)修飾作用：磷酸化/脫脫磷酸化；乙酰化磷酸化；乙?；?脫乙?；?；腺苷酸化脫乙?；?；腺苷酸化/脫脫腺苷酸化；尿苷酸化腺苷酸化；尿苷酸化/脫尿苷酸化；脫尿苷酸化；ADP-核糖基化；甲基化核糖基化；甲基化/脫甲基化；脫甲基化；S-S/SH相相互轉(zhuǎn)變?；マD(zhuǎn)變。l共價(jià)修飾調(diào)節(jié)對(duì)調(diào)節(jié)信號(hào)有放大作用共價(jià)修飾調(diào)節(jié)對(duì)調(diào)節(jié)信號(hào)有放大作用,如磷酸化如磷酸化酶激活的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。酶激活的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。激酶激酶ATPADP磷酸化酶磷酸化酶（無活性）（無活性）磷酸化酶磷酸化酶P（有活性）（有活性）磷酸酯酶磷酸酯酶-OHH2OP例：糖原磷酸化酶

8、的共價(jià)修飾例：糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾v幾乎所有的蛋白激酶都以幾乎所有的蛋白激酶都以ATP為磷酸基的供體，都為磷酸基的供體，都需需Mg2+，形成，形成ATP-Mg2+復(fù)合物復(fù)合物v底物被磷酸化的氨基酸殘基底物被磷酸化的氨基酸殘基vThr, Ser, Tyr, Glu-”P-O銜接銜接vLys, Arg, His-”P-N銜接銜接l概念概念l乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶LDH）lMr=140 103，由，由4個(gè)亞基聚合的四個(gè)亞基聚合的四聚體，有聚體，有5個(gè)同工酶，含個(gè)同工酶，含2種蛋白亞基種蛋白亞基M型型(富含堿性氨基酸富含堿性氨基酸)和和H型型(富含酸富含酸性氨基酸性氨基酸)；lLDH5M4）、）、 LDH4M3H）、）、 LDH3M2H2）、）、 LDH2MH3）、）、 LDH1H4）lLDH同工酶有組織特異性