酶的作用機(jī)理

1、教學(xué)內(nèi)容及目的一一* * 酶的活性部位酶的活性部位 掌握確定酶活性部位的方法掌握確定酶活性部位的方法二二 酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)酶催化反應(yīng)的獨(dú)特性質(zhì)三三* * 影響酶催化的有關(guān)因素影響酶催化的有關(guān)因素 酶催化高效的機(jī)理酶催化高效的機(jī)理四四 酶催化反應(yīng)機(jī)理的實(shí)例酶催化反應(yīng)機(jī)理的實(shí)例五五* * 酶活性的調(diào)節(jié)酶活性的調(diào)節(jié) 別構(gòu)調(diào)節(jié)，可逆共價(jià)調(diào)節(jié)和酶原的激活別構(gòu)調(diào)節(jié)，可逆共價(jià)調(diào)節(jié)和酶原的激活六六 同工酶同工酶一一 酶的活性中心及必需基團(tuán)酶的活性中心及必需基團(tuán) 酶是生物大分子，相對(duì)分子質(zhì)量很大，酶是生物大分子，相對(duì)分子質(zhì)量很大，而與酶反應(yīng)的底物一般是相對(duì)分子質(zhì)量較而與酶反應(yīng)的底物一般是相對(duì)分子質(zhì)量較小的分

2、子，有時(shí)即使是大分子底物時(shí)，反小的分子，有時(shí)即使是大分子底物時(shí)，反應(yīng)也是逐步進(jìn)行的，酶僅與大分子底物中應(yīng)也是逐步進(jìn)行的，酶僅與大分子底物中的一小部分作用。與底物接觸并且發(fā)生反的一小部分作用。與底物接觸并且發(fā)生反應(yīng)的部位就稱為應(yīng)的部位就稱為酶的活性中心酶的活性中心(active (active center)center)。酶的活性中心往往是若干個(gè)在。酶的活性中心往往是若干個(gè)在一級(jí)結(jié)構(gòu)上相距很遠(yuǎn)，但在空間結(jié)構(gòu)上彼一級(jí)結(jié)構(gòu)上相距很遠(yuǎn)，但在空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近的此靠近的氨基酸殘基氨基酸殘基集中在一起形成具有集中在一起形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，該區(qū)域與底物相結(jié)一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，該區(qū)域與底物相結(jié)合并將

3、底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，對(duì)于結(jié)合酶來說，對(duì)于結(jié)合酶來說，輔酶或輔基往往是活性中心的組成成分。輔酶或輔基往往是活性中心的組成成分。酶的必需基團(tuán)酶的必需基團(tuán)(essential group)(essential group) 酶的分子中存在著許多酶的分子中存在著許多功能基團(tuán)功能基團(tuán)，例如，例如，-NH-NH2 2、-COOH-COOH、-SH-SH、-OH-OH等，但并不是這些基團(tuán)都與酶活性有關(guān)。一般等，但并不是這些基團(tuán)都與酶活性有關(guān)。一般將與酶活性有關(guān)的基團(tuán)稱為酶的將與酶活性有關(guān)的基團(tuán)稱為酶的必需基團(tuán)必需基團(tuán)。 必需基團(tuán)可分為四種：必需基團(tuán)可分為四種： 接觸殘基（接觸殘基（cont

4、act residuecontact residue） 輔助殘基輔助殘基(auxiliary residue)(auxiliary residue) 結(jié)構(gòu)殘基（結(jié)構(gòu)殘基（structure residuestructure residue） 非貢獻(xiàn)殘基（非貢獻(xiàn)殘基（noncontribution residuenoncontribution residue）酶活性中心證明方法酶活性中心證明方法1 1、切除法、切除法 對(duì)小分子且結(jié)構(gòu)已知的酶多用此法。用專一性的酶切對(duì)小分子且結(jié)構(gòu)已知的酶多用此法。用專一性的酶切除一段肽鏈后剩余的肽鏈仍有活性，說明切除的肽鏈與活性除一段肽鏈后剩余的肽鏈仍有活性，說明

5、切除的肽鏈與活性無關(guān)，反之，切除的肽鏈與活性有關(guān)。無關(guān)，反之，切除的肽鏈與活性有關(guān)。2 2、化學(xué)修飾法、化學(xué)修飾法 選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑與酶蛋白中的氨基酸殘基的側(cè)鏈選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑與酶蛋白中的氨基酸殘基的側(cè)鏈基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)引起共價(jià)結(jié)合、氧化或還原等修飾，稱之為基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)引起共價(jià)結(jié)合、氧化或還原等修飾，稱之為化化學(xué)修飾學(xué)修飾。酶分子中可以修飾的基團(tuán)有：酶分子中可以修飾的基團(tuán)有：-SH-SH、-OH-OH、咪唑基、咪唑基、氨基、羧基、胍基等，用作修飾的試劑很多，目前已有七十氨基、羧基、胍基等，用作修飾的試劑很多，目前已有七十多種，但專一性的修飾劑不多。多種，但專一性的修飾劑不多。 活力中心判斷方法

6、：活力中心判斷方法：某一基團(tuán)被修飾后，酶的活性顯著某一基團(tuán)被修飾后，酶的活性顯著下降或無活性，可初步判斷該基團(tuán)與酶的活性有關(guān)；反之，下降或無活性，可初步判斷該基團(tuán)與酶的活性有關(guān)；反之，與酶的活性無關(guān)。與酶的活性無關(guān)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 也有可能酶活性部位外的某個(gè)氨基酸殘基側(cè)鏈的也有可能酶活性部位外的某個(gè)氨基酸殘基側(cè)鏈的修飾而影響酶分子的正常空間結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)致酶活性的喪失。修飾而影響酶分子的正常空間結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)致酶活性的喪失。為排除這種可能，常在底物保護(hù)下用同一試劑對(duì)酶作用，若為排除這種可能，常在底物保護(hù)下用同一試劑對(duì)酶作用，若不能被修飾，說明該基團(tuán)確實(shí)處于活性部位；反之，底物存不能被修飾，說明該基團(tuán)確

7、實(shí)處于活性部位；反之，底物存在下，該基團(tuán)可被同一試劑修飾，且使酶失活，在則該基團(tuán)在下，該基團(tuán)可被同一試劑修飾，且使酶失活，在則該基團(tuán)不是活性部位的基團(tuán)，而是結(jié)構(gòu)基團(tuán)。不是活性部位的基團(tuán)，而是結(jié)構(gòu)基團(tuán)。 根據(jù)修飾劑是否專一性結(jié)合酶的活性中心的特定基團(tuán)，根據(jù)修飾劑是否專一性結(jié)合酶的活性中心的特定基團(tuán)，化學(xué)化學(xué)修飾可分為：修飾可分為： (1)(1)非特異性共價(jià)共接修飾：非特異性共價(jià)共接修飾： 修飾試劑既可與酶的活性部位的某特異基團(tuán)結(jié)合，又可與修飾試劑既可與酶的活性部位的某特異基團(tuán)結(jié)合，又可與酶的非活性部位的同一基團(tuán)結(jié)合，稱之為酶的非活性部位的同一基團(tuán)結(jié)合，稱之為非特異性共價(jià)共價(jià)非特異性共價(jià)共價(jià)修飾。

8、修飾。 此法適用于此法適用于所修飾的基團(tuán)只存在與活性部位所修飾的基團(tuán)只存在與活性部位，在非活，在非活性部位不存在或極少存在。判斷標(biāo)準(zhǔn)是：性部位不存在或極少存在。判斷標(biāo)準(zhǔn)是： 酶活力的喪失程酶活力的喪失程度與修飾劑的濃度成正比；度與修飾劑的濃度成正比； 底物或競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑保護(hù)下可底物或競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑保護(hù)下可防止修飾劑的抑制作用。防止修飾劑的抑制作用。 (2) (2) 特異性的共價(jià)修飾特異性的共價(jià)修飾 修飾劑專一性地結(jié)合于酶的活性部位的特定基團(tuán)，使酶修飾劑專一性地結(jié)合于酶的活性部位的特定基團(tuán)，使酶失活。如：失活。如：DIFPDIFP（二異丙基氟磷酸，結(jié)構(gòu)見（二異丙基氟磷酸，結(jié)構(gòu)見P118P118）可

9、專一性）可專一性地結(jié)合絲氨酸蛋白酶活性部位的絲氨酸地結(jié)合絲氨酸蛋白酶活性部位的絲氨酸OHOH而使酶失活。而使酶失活。DIFPDIFP一般不與蛋白質(zhì)反應(yīng)，也不與含絲氨酸的蛋白酶原或變一般不與蛋白質(zhì)反應(yīng)，也不與含絲氨酸的蛋白酶原或變性的酶反應(yīng)，只與活性的酶且活性部位含絲氨酸的酶結(jié)合。性的酶反應(yīng)，只與活性的酶且活性部位含絲氨酸的酶結(jié)合。 3 3、親和標(biāo)記法：、親和標(biāo)記法： 根據(jù)酶與底物能特異性的結(jié)合的性質(zhì)，設(shè)計(jì)合成一種根據(jù)酶與底物能特異性的結(jié)合的性質(zhì)，設(shè)計(jì)合成一種含反應(yīng)基團(tuán)的底物類似物含反應(yīng)基團(tuán)的底物類似物，作為，作為活性部位的標(biāo)記試劑活性部位的標(biāo)記試劑，它能，它能象底物一樣進(jìn)入酶的活性部位，并以其

10、象底物一樣進(jìn)入酶的活性部位，并以其活潑的化學(xué)基團(tuán)活潑的化學(xué)基團(tuán)與酶與酶的活性基團(tuán)的某些特定基團(tuán)的活性基團(tuán)的某些特定基團(tuán)共價(jià)結(jié)合共價(jià)結(jié)合，使酶失去活性。如胰，使酶失去活性。如胰凝乳蛋白酶最適底物為：凝乳蛋白酶最適底物為：N-N-對(duì)甲苯磺酰對(duì)甲苯磺酰-L-L-苯丙氨酰乙酯或苯丙氨酰乙酯或甲酯，根據(jù)此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的親和標(biāo)記試劑為：甲酯，根據(jù)此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的親和標(biāo)記試劑為：N-N-對(duì)甲苯磺酰對(duì)甲苯磺酰- -苯丙氨酰氯甲基酮（苯丙氨酰氯甲基酮（TPCKTPCK），其分子中的氯甲基酮部分可使），其分子中的氯甲基酮部分可使酶的酶的His57His57烷基化形成酶烷基化形成酶TPCKTPCK衍生物而使酶失活。衍生物而

11、使酶失活。 4 4、XX射線衍射法：射線衍射法： 把一純酶的把一純酶的XX射線晶體衍射圖譜和酶與底物反應(yīng)后的射線晶體衍射圖譜和酶與底物反應(yīng)后的X-X-射線圖譜相比較，即可確定酶的活性中心。射線圖譜相比較，即可確定酶的活性中心。 （四）酶的活性中心的一級(jí)結(jié)構(gòu)（四）酶的活性中心的一級(jí)結(jié)構(gòu) 應(yīng)用化學(xué)修飾法對(duì)多種酶的活性中心進(jìn)行研究應(yīng)用化學(xué)修飾法對(duì)多種酶的活性中心進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在酶的活性中心處存在發(fā)現(xiàn)，在酶的活性中心處存在頻率最高的氨基酸頻率最高的氨基酸殘基是殘基是：絲氨酸、組氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、：絲氨酸、組氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、賴氨酸和半胱氨酸。如果賴氨酸和半胱氨酸。如果用同位素標(biāo)記酶的活性用

12、同位素標(biāo)記酶的活性中心中心后，將酶水解，分離帶標(biāo)記水解片段，對(duì)其后，將酶水解，分離帶標(biāo)記水解片段，對(duì)其進(jìn)行一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定，就可了解酶的活性中心的一進(jìn)行一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定，就可了解酶的活性中心的一級(jí)結(jié)構(gòu)。級(jí)結(jié)構(gòu)。 對(duì)各種蛋白水解酶進(jìn)行類似的分析，對(duì)各種蛋白水解酶進(jìn)行類似的分析，功能類似的功能類似的酶在一級(jí)結(jié)構(gòu)上有驚人的相似性酶在一級(jí)結(jié)構(gòu)上有驚人的相似性。見下表：。見下表： 酶酶氨基酸順序氨基酸順序牛胰蛋白酶牛胰蛋白酶Ser.Cys.Gly.Gly.Asp.Ser.Gly.Gly.Pro.Val牛胰凝乳蛋牛胰凝乳蛋白酶白酶Ser.Cys.Met.Gly.Asp.Ser.Gly.Gly.Pro.Leu豬彈性

13、蛋白豬彈性蛋白酶酶Gly.Cys.Gln.Gly.Asp.Ser.Gly.Gly.Pro.Leu豬凝血酶豬凝血酶.Asp.Ala.Cys.Gln.Gly.Asp.Ser.Gly.Gly.Pro. 從上表可知，一些從上表可知，一些絲氨酸蛋白酶絲氨酸蛋白酶在活性絲氨酸附近的氨基在活性絲氨酸附近的氨基酸幾乎完全一樣，而且這個(gè)活性絲氨酸最鄰近的酸幾乎完全一樣，而且這個(gè)活性絲氨酸最鄰近的5-65-6氨基酸氨基酸順序，從微生物到哺乳動(dòng)物都一樣，說明順序，從微生物到哺乳動(dòng)物都一樣，說明蛋白質(zhì)活性中心蛋白質(zhì)活性中心在種系進(jìn)化上有嚴(yán)格的保守性。在種系進(jìn)化上有嚴(yán)格的保守性。 酶的活性不僅與一級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且酶的活

14、性不僅與一級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與其與其高級(jí)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)高級(jí)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。就某種程度而言，在酶。就某種程度而言，在酶的活性表現(xiàn)上，高級(jí)結(jié)構(gòu)甚至比一級(jí)結(jié)構(gòu)更的活性表現(xiàn)上，高級(jí)結(jié)構(gòu)甚至比一級(jí)結(jié)構(gòu)更為重要。為重要。高級(jí)結(jié)構(gòu)是形成酶特定空間結(jié)構(gòu)的高級(jí)結(jié)構(gòu)是形成酶特定空間結(jié)構(gòu)的保證，高級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，酶失去活性。保證，高級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，酶失去活性。三、影響酶催化效率的有關(guān)因素三、影響酶催化效率的有關(guān)因素酶高效催化的機(jī)理酶高效催化的機(jī)理1 1、底物與酶的鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)、底物與酶的鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)2 2、底物分子的形變和扭曲、底物分子的形變和扭曲3 3、共價(jià)催化、共價(jià)催化4 4、酸堿催化、酸堿催化5 5、金屬離子的

15、作用、金屬離子的作用6 6、活性部位的微環(huán)境的影響、活性部位的微環(huán)境的影響酶酶與與底底物物相相互互誘誘導(dǎo)，導(dǎo)，發(fā)發(fā)生生形形變變斷斷裂裂常見酶的催化機(jī)理常見酶的催化機(jī)理 通過基因突變，從同一個(gè)祖先取得不同的專一性，稱為趨異進(jìn)化，有些酶來源各異，但是催化三聯(lián)體組成相同，有相似的催化機(jī)制，這種情況稱為絲氨酸蛋白族異源的趨同進(jìn)化。 五 別構(gòu)調(diào)控 別構(gòu)酶別構(gòu)酶，又稱，又稱變構(gòu)酶變構(gòu)酶，指酶分子的非催化部位，指酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合后，引起酶的構(gòu)象與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合后，引起酶的構(gòu)象的改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，酶的這種調(diào)節(jié)作的改變，進(jìn)而改變酶的活性狀態(tài)，酶的這種調(diào)節(jié)作用稱

16、為用稱為別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)(allosteric regulation)(allosteric regulation)，具有變，具有變構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱別構(gòu)酶構(gòu)調(diào)節(jié)的酶稱別構(gòu)酶(allosteric enzyme)(allosteric enzyme)。凡能使。凡能使酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為別構(gòu)劑酶分子發(fā)生別構(gòu)作用的物質(zhì)稱為別構(gòu)劑(effector)(effector)。 別構(gòu)酶多為別構(gòu)酶多為寡聚酶寡聚酶，含的亞基數(shù)一般為偶數(shù)；且，含的亞基數(shù)一般為偶數(shù)；且分子中有催化部位（結(jié)合底物）與調(diào)節(jié)部位（結(jié)合分子中有催化部位（結(jié)合底物）與調(diào)節(jié)部位（結(jié)合變構(gòu)劑），這兩部位可以在不同的亞基上，或者在變構(gòu)劑），這

17、兩部位可以在不同的亞基上，或者在同一亞基的兩個(gè)不同部位。同一亞基的兩個(gè)不同部位。 （二）別構(gòu)酶作用特點(diǎn)（二）別構(gòu)酶作用特點(diǎn) 1 1、一般別構(gòu)酶分子上有二個(gè)以上的底物結(jié)合位點(diǎn)。一般別構(gòu)酶分子上有二個(gè)以上的底物結(jié)合位點(diǎn)。當(dāng)?shù)孜锂?dāng)?shù)孜锱c一個(gè)亞基上的活性中心結(jié)合后，引起酶分子構(gòu)象的改變，與一個(gè)亞基上的活性中心結(jié)合后，引起酶分子構(gòu)象的改變，使其它亞基的活性中心與底物的結(jié)合能力發(fā)生改變，或出現(xiàn)使其它亞基的活性中心與底物的結(jié)合能力發(fā)生改變，或出現(xiàn)正協(xié)同效應(yīng)正協(xié)同效應(yīng)( (positivecooperative effect)positivecooperative effect)，或出現(xiàn)，或出現(xiàn)負(fù)協(xié)同負(fù)協(xié)同效

18、應(yīng)效應(yīng)（negative cooperative effectnegative cooperative effect）。）。2 2、正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶其其速度速度- -底物濃度曲線底物濃度曲線呈呈S S形形，即底，即底物濃度較低時(shí)，酶活性的增加緩慢，底物濃度高到一定程度物濃度較低時(shí)，酶活性的增加緩慢，底物濃度高到一定程度后，酶活性顯著加強(qiáng)，最終達(dá)到最大值后，酶活性顯著加強(qiáng)，最終達(dá)到最大值VmaxVmax。如大腸桿菌的。如大腸桿菌的天冬氨酸轉(zhuǎn)甲酰基酶天冬氨酸轉(zhuǎn)甲?；福ˋTCaseATCase）對(duì)底物天冬氨酸的結(jié)合表現(xiàn)）對(duì)底物天冬氨酸的結(jié)合表現(xiàn)為為正協(xié)同效應(yīng)。正協(xié)同效應(yīng)。3 3

19、、負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶負(fù)協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶其其速度速度- -底物濃度曲線底物濃度曲線為為類似雙曲類似雙曲線線。底物濃度較低時(shí)，底物濃度較低時(shí)，酶表現(xiàn)出較大活性，但酶表現(xiàn)出較大活性，但底物濃度明底物濃度明顯增加時(shí)，顯增加時(shí)，其反應(yīng)速度無明顯變化。如其反應(yīng)速度無明顯變化。如3-3-磷酸甘油醛脫氫磷酸甘油醛脫氫酶對(duì)酶對(duì)NADNAD+ +的結(jié)合為負(fù)協(xié)同效應(yīng)，其的結(jié)合為負(fù)協(xié)同效應(yīng)，其意義在于意義在于無論細(xì)胞內(nèi)酶無論細(xì)胞內(nèi)酶的底物濃度如何變化，酶始終能以一個(gè)較恒定的速度進(jìn)行的底物濃度如何變化，酶始終能以一個(gè)較恒定的速度進(jìn)行以滿足細(xì)胞的基本需要。以滿足細(xì)胞的基本需要。 4 4、別構(gòu)酶除活性中心外，還存在著能與變

20、構(gòu)劑作用的亞、別構(gòu)酶除活性中心外，還存在著能與變構(gòu)劑作用的亞基或部位，稱基或部位，稱調(diào)節(jié)亞基調(diào)節(jié)亞基( (或部位或部位) )。別構(gòu)別構(gòu)劑與調(diào)節(jié)亞基以劑與調(diào)節(jié)亞基以非非共價(jià)鍵共價(jià)鍵特異結(jié)合，可以改變調(diào)節(jié)亞基的構(gòu)象，進(jìn)而改變催特異結(jié)合，可以改變調(diào)節(jié)亞基的構(gòu)象，進(jìn)而改變催化亞基的構(gòu)象，從而改變酶活性。凡使酶活性增強(qiáng)的變構(gòu)化亞基的構(gòu)象，從而改變酶活性。凡使酶活性增強(qiáng)的變構(gòu)劑稱劑稱別構(gòu)別構(gòu)激活劑激活劑，它能使上述，它能使上述S S型曲線左移，飽和量的變型曲線左移，飽和量的變構(gòu)激活劑可將構(gòu)激活劑可將S S形曲線轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦坞p曲線。凡使酶活性減形曲線轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦坞p曲線。凡使酶活性減弱的變構(gòu)劑稱弱的變構(gòu)劑稱別構(gòu)別

21、構(gòu)抑制劑抑制劑，能使，能使S S形曲線右移。例如，形曲線右移。例如，ATPATP是磷酸果糖激酶的變構(gòu)抑制劑，而是磷酸果糖激酶的變構(gòu)抑制劑，而ADPADP、AMPAMP為其變構(gòu)激活為其變構(gòu)激活劑。劑。 5 5、由于、由于別構(gòu)酶動(dòng)力學(xué)別構(gòu)酶動(dòng)力學(xué)不符合不符合米米- -曼氏酶曼氏酶的動(dòng)力學(xué)，所以當(dāng)反的動(dòng)力學(xué)，所以當(dāng)反應(yīng)速度達(dá)到最大速度一半時(shí)的底物的濃度，不能用應(yīng)速度達(dá)到最大速度一半時(shí)的底物的濃度，不能用K Km m表示，表示，而代之以而代之以K K0.5S0.5S表示。表示。 協(xié)同指數(shù)與飽和比值（三）生理意義（三）生理意義 1 1、在正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶的、在正協(xié)同效應(yīng)的別構(gòu)酶的S S形曲線中段形曲線

22、中段，底物濃度稍，底物濃度稍有降低，酶的活性明顯下降，多酶體系催化的代謝通路有降低，酶的活性明顯下降，多酶體系催化的代謝通路可因此而被關(guān)閉；反之，底物濃度稍有升高，則酶活性可因此而被關(guān)閉；反之，底物濃度稍有升高，則酶活性迅速上升，代謝通路又被打開，因此可以通過迅速上升，代謝通路又被打開，因此可以通過細(xì)胞內(nèi)底細(xì)胞內(nèi)底物濃度的變化物濃度的變化來靈敏地控制代謝速度。來靈敏地控制代謝速度。 2 2、別構(gòu)抑制劑別構(gòu)抑制劑常是代謝通路的終產(chǎn)物，變構(gòu)酶常處于常是代謝通路的終產(chǎn)物，變構(gòu)酶常處于代謝通路的入口，通過代謝通路的入口，通過反饋抑制反饋抑制，可以及早地調(diào)節(jié)整個(gè)，可以及早地調(diào)節(jié)整個(gè)代謝通路，減少不必要的

23、底物消耗。代謝通路，減少不必要的底物消耗。 例如例如葡萄糖的氧化分解葡萄糖的氧化分解可提供能量使可提供能量使AMPAMP、ADPADP轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成ATPATP，當(dāng)當(dāng)ATPATP過多過多時(shí)，時(shí)，通過變構(gòu)抑制劑通過變構(gòu)抑制劑ATPATP抑制磷酸果糖激酶的活性，可限制葡萄糖的分解，抑制磷酸果糖激酶的活性，可限制葡萄糖的分解，而而ADPADP、AMPAMP增多時(shí)增多時(shí)，則可通過變構(gòu)激活劑，則可通過變構(gòu)激活劑AMPAMP、ADPADP激活磷酸果糖激酶的激活磷酸果糖激酶的活性促進(jìn)糖的分解。隨時(shí)調(diào)節(jié)活性促進(jìn)糖的分解。隨時(shí)調(diào)節(jié)ATP/ADPATP/ADP的水平，可的水平，可維持細(xì)胞內(nèi)能量維持細(xì)胞內(nèi)能量的正常的

24、正常供應(yīng)。供應(yīng)。 二、共價(jià)調(diào)節(jié)酶二、共價(jià)調(diào)節(jié)酶 1 1、概念：、概念： 也稱共價(jià)修飾酶，指一類可在其它酶的作用下其結(jié)構(gòu)也稱共價(jià)修飾酶，指一類可在其它酶的作用下其結(jié)構(gòu)通過共價(jià)修飾，使該酶活性發(fā)生改變，這種調(diào)節(jié)稱為通過共價(jià)修飾，使該酶活性發(fā)生改變，這種調(diào)節(jié)稱為共共價(jià)修飾調(diào)節(jié)價(jià)修飾調(diào)節(jié)(covalent modification regulation)(covalent modification regulation)，這，這類酶稱為類酶稱為共價(jià)修飾酶共價(jià)修飾酶(prosessing enzyme)(prosessing enzyme)。 一些酶的巰基發(fā)生一些酶的巰基發(fā)生可逆的氧化還原修飾可逆的氧化

25、還原修飾，一些酶以共，一些酶以共價(jià)鍵與磷酸、腺苷等基團(tuán)的價(jià)鍵與磷酸、腺苷等基團(tuán)的可逆結(jié)合可逆結(jié)合，都會(huì)引起酶結(jié)構(gòu)，都會(huì)引起酶結(jié)構(gòu)的變化而呈現(xiàn)不同的活性。的變化而呈現(xiàn)不同的活性。酶的共價(jià)修飾是體內(nèi)代謝調(diào)酶的共價(jià)修飾是體內(nèi)代謝調(diào)節(jié)的另一重要的方式。節(jié)的另一重要的方式。2 2、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 共價(jià)修飾酶通常有共價(jià)修飾酶通常有活性活性與與非活性非活性兩種形式，兩種形式之兩種形式，兩種形式之間轉(zhuǎn)換的正、逆反應(yīng)是由不同的酶催化產(chǎn)生。如骨骼肌中間轉(zhuǎn)換的正、逆反應(yīng)是由不同的酶催化產(chǎn)生。如骨骼肌中的的糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶有高活性的磷酸化形式與低活性的脫磷酸有高活性的磷酸化形式與低活性的脫磷酸化形式兩種，從脫

26、磷酸化形式轉(zhuǎn)化成磷酸化形式是由磷酸化形式兩種，從脫磷酸化形式轉(zhuǎn)化成磷酸化形式是由磷酸化酶化酶b b激酶催化，反之，則是有由磷酸化酶磷酸酶催化。激酶催化，反之，則是有由磷酸化酶磷酸酶催化。 目前已發(fā)現(xiàn)有幾百種酶被翻譯后都需要進(jìn)行目前已發(fā)現(xiàn)有幾百種酶被翻譯后都需要進(jìn)行共價(jià)修飾共價(jià)修飾，其中一部分處于其中一部分處于分支途徑分支途徑，對(duì)其代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)，對(duì)其代謝流量起調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵酶，屬于這種鍵酶，屬于這種酶促共價(jià)修飾系統(tǒng)酶促共價(jià)修飾系統(tǒng)。由于這種調(diào)節(jié)的生理。由于這種調(diào)節(jié)的生理意義廣泛，反應(yīng)靈敏，節(jié)約能源，機(jī)制多樣，在體內(nèi)顯得意義廣泛，反應(yīng)靈敏，節(jié)約能源，機(jī)制多樣，在體內(nèi)顯得十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導(dǎo)致級(jí)聯(lián)十分靈活，加之它們常受激素甚至神經(jīng)的指令，導(dǎo)致級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)，所以日益引人注目。放大反應(yīng)，所以日益引人注目。 酶原的激活酶原的激活 胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶、羧肽酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶、羧肽酶、彈性蛋白酶在它們初分泌時(shí)都是以無活性的酶原形彈性蛋白酶在它們初分泌時(shí)都是以無活性的酶原形式存在，在一定條件下才轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酶。式存在，在一定條件下才轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酶。 除消化道的蛋白酶外，血液中有關(guān)凝血和纖維蛋白除消化道的蛋