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酶的活性中心

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1 拼音

méi de huó xìng zhōng xīn

2 英文參考

active site

3 注解

酶是生物大分子,酶作為蛋白質,其分子體積比底物分子體積要大得多。在反應過程中酶與底物接觸結合時,只限于酶分子的少數基團或較小的部位。酶分子中直接與底物結合,并催化底物發生化學反應的部位,稱為酶的活性中心(active site)。

形體上看,活性中心往往是酶分子表面上的一個凹穴;從結構上講,如果是單純蛋白酶,其活性中心通常由酶分子中幾個氨基酸殘基側鏈上的極性基團組成。構成酶的活性中心的氨基酸有天冬氨酸Asp)、谷氨酸Glu)、絲氨酸Ser)、組氨酸His)、半胱氨酸Cys)、賴氨酸Lys)等,它們的側鏈上分別含有羧基羥基、咪唑基、巰基、氨基等極性基團。這些基團若經化學修飾,如氧化、還原、酰化、烷化等發生改變,則酶的活性喪失,這些基團就稱為必需基團。對于需要輔因子的結合蛋白酶來說,輔酶(或輔基)分子或其分子上某一部分結構往往也是活性中心的組成部分。

構成酶活性中心的幾個氨基酸,雖然在一級結構上并不緊密相鄰,可能相距很遠,甚至可能在不同的肽鏈上,但由于肽鏈的折疊與盤繞使它們在空間結構上彼此靠近,形成具有一定空間結構的位于酶分子表面的、呈裂縫狀的小區域。

活性中心的基團都是必需基團,但是必需基團還包括那些在活性中心以外的,對維持酶空間構象必需的基團。因此酶分子其它部分的作用對于酶催化來說,可能是次要的,但絕不是毫無意義的,它們至少為酶活性中心的形成提供了結構基礎。所以酶的活性中心與酶蛋白空間構象完整性之間,是辯證統一的關系。當酶以具有催化活性的構象存在時,活性中心便自然地形成。一旦外界理化因素破壞了酶的構象,肽鏈伸展,活性中心的特定結構解體,酶就失去催化底物發生反應的能力,結果是酶變性失活。表4-2列舉了一些酶活性中心的氨基酸殘基。

酶的催化能力僅局限在大分子的一定區域。酶分子上直接參予與底物結合及催化作用的氨基酸殘基的側鏈基團根據一定的空間結構組成的區域,稱為酶的活性中心(activecenter)或活性部位(active site)。對于結合酶類來說,輔酶或輔基分子上的某一部分結構也是活性中心的組成部分。酶的活性部位是酶行使催化功能的結構基礎。組成酶活性中心的氨基酸殘基的側鏈在一級結構上可能相距很遠,甚至可能位于不同的肽鏈上,經肽鏈的盤繞折疊,而在空間構象上互相靠近進入適當位置形成活性區域。這個區域是位于酶分子表面的一個裂縫(crevice)內。

酶的活性中心包括兩個功能部位:一個是結合部位,是酶與底物結合的基團,決定酶的專一性;另一個是催化部位,催化底物敏感鍵發生化學變化的基團,決定酶的催化能力。但這兩個部位并不是各自獨立存在,構成這兩個功能部位的有關基團,有時同時兼有結合底物和催化底物發生反應的功能。酶活性中心的基團均屬于必須基團,但必須基團還包括除活性中心之外的、對酶表現活力所必須的基團,如Ser的羥基、Cys的巰基、His的咪唑基等,它們不與底物結合、或直接參予引起中間產物分解的反應,而僅僅是維持酶分子的空間構象所必須。

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  • 評論總管
    2019/10/21 0:48:02 | #0
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