生物化學(xué)-酶的作用機理

第五節(jié)酶的作用機理一、酶活性中心（activecenter）（一）定義酶活性中心就是酶分子上結(jié)合底物和進行催化反應(yīng)的一定區(qū)域。通常有兩個功能部位：結(jié)合部位（決定專一性）催化部位（決定催化能力）胰凝乳蛋白酶241AAHis57Asp102Ser195酶活性中心特征：1.在酶分子中只占很小一部分；2.酶活性中心是一個三維實體；3.活性中心位于酶分子表面的裂縫中；4.酶活性中心具有柔性。酶其它部位對酶活性的貢獻。

（二）研究酶活性中心的方法1.

酶分子側(cè)鏈基團的化學(xué)修飾法2.

X-射線晶體結(jié)構(gòu)分析法3.

定點突變法

二、酶的專一性（一）酶的專一性類型1.結(jié)構(gòu)專一性A.絕對專一性（absolutespecificity）

只作用于一種底物。

B.相對專一性（relativespecificity）

基團專一性(groupspecificity)

鍵專一性(bondspecificity)2.立體異構(gòu)專一性(stereospecificity)L-氨基酸氧化酶酵母醇脫氫酶（二）幾種蛋白酶的專一性氨肽酶：水解蛋白質(zhì)肽鏈氨基末端的肽鍵羧肽酶：水解蛋白質(zhì)肽鏈羧基末端的肽鍵胃蛋白酶:水解芳香族氨基酸或其他疏水氨基酸殘基氨基端肽鍵。胰蛋白酶:水解堿性氨基酸殘基羧基端肽鍵.胰凝乳蛋白酶:水解芳香族氨基酸或其它具有大的疏水側(cè)鏈氨基酸（Met）殘基羧基端肽鍵。（三）酶的專一性假說1.鎖鑰學(xué)說（Lockandkey）Fisher1894

強調(diào)酶和底物結(jié)構(gòu)(幾何形狀)上的互補性.Fischer鎖與鑰匙學(xué)說：

2.誘導(dǎo)契合（inducedfit）Koshland（1958）：酶與底物結(jié)合時，受底物誘導(dǎo)發(fā)生構(gòu)象變化，酶分子上的功能基團進行適宜排列，酶與底物互補契合，進行反應(yīng)。要點：酶分子活性中心不是剛性的，而是具有可塑性。酶在底物的誘導(dǎo)下，產(chǎn)生與底物互補的構(gòu)象。

三、影響酶催化效率的有關(guān)因素底物與酶的鄰近效應(yīng)（proximity）及定向效應(yīng)（orientation）2.底物的形變(distortion)與誘導(dǎo)契合(induced-fit)廣義酸基團廣義堿基團（質(zhì)子供體）（質(zhì)子受體）

His上的咪唑基是酶的酸堿催化作用中最活潑的一個催化功能基團。3.酸堿催化（acid-basecatalysis）

4.共價催化（covalentcatalysis）

通過親核反應(yīng)或親電子反應(yīng)，酶和底物形成不穩(wěn)定的共價中間復(fù)合物，降低反應(yīng)活化能，使反應(yīng)加速。親電基團：金屬離子親核基團：咪唑基，巰基，羥基5.金屬離子催化6.多元催化和協(xié)同效應(yīng)7.活性中心疏水微環(huán)境的作用四、酶催化反應(yīng)機制的實例（一）胰凝乳蛋白酶Chymotrypsin(EC3.4.4.5)分子量25kDa。由三個多肽鏈通過兩個二硫鍵連接。分子大?。?14040A.。有多個反平行-折