生化課件-第六節(jié)重要酶類

第六節(jié)重要的酶類一、寡聚酶(oligomericenzyme)含有兩個以上的亞基結合而成的具有催化活性的酶就是寡聚酶。分子量為35000至幾百萬以上，亞基數(shù)可多至60個?？煞譃楹邢嗤瑏喕墓丫勖负秃胁煌瑏喕墓丫勖竷纱箢?。寡聚酶在機體代謝活動和調節(jié)中發(fā)揮著重要作用。

含有不同亞基的寡聚酶又可分為雙功能寡聚酶，如色氨酸合成酶；和含有底物載體亞基的寡聚酶，如大腸桿菌的乙酰輔酶A羧化酶。二、同工酶(isoenzyme)同工酶是指能催化相同的化學反應，但分子結構、理化性質、免疫性質都存在著明顯差異的一組酶。同工酶一般由兩個以上的亞基組成，分子結構的不同之處在于非活性中心的組成不同，但與酶活性有關的結構部分都是相同的。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種同工酶。如6-磷酸葡萄糖脫氫酶、乳酸脫氫酶、酸性和堿性磷酸酶、谷丙轉氨酶和谷草轉氨酸、肌酸磷酸激酶、核糖核酸酶、過氧化酶和膽堿酯酶等。 其中乳酸脫氫酶最為大家所熟悉，乳酸脫氫酶(LDH)有五種同工酶，它們的分子量在130，000～150，000范圍內，都由四個亞基組成。

LDH的亞基可以分為兩型：骨骼肌型(M型)和心肌型(H型)。M、H亞基的氨基酸組成有差別，可用電泳分離。其免疫抗體無交叉反應。兩種亞基以不同比例組成五種四聚體即為一組LDH同工酶LDH1(H4)、LDH2(H3M)、LDH3(H2M2)、LDH4(HM3)和LDH5(M4)。電泳時都移向正極，其速度以LDH1為最快，依次遞減，以LDH5為最慢。若用12M尿素或5M鹽酸胍溶液處理，M亞基和H亞基可以分開，但此時LDH無酶的活性。

LDH同工酶結構模式圖

LDH同工酶的兩種不同肽鏈是受不同基因控制產(chǎn)生的。 不同類型的LDH同工酶在不同組織中的比例不同，心肌中以LDH1及LDH2較為豐富，骨骼肌及肝中含LDH5及LDH4較多。這都與它們的生理功能有關。LDH1和LDH2對乳酸親和力高，易使乳酸脫氫氧化生成丙酮酸，后者進一步氧化可釋放出能量供心肌活動的需要；LDH5與LDH4對丙酮酸的親和力高，而使它得氫還原成乳酸，這對保證肌肉在短暫缺氧時仍可獲得能量有關。

人體某些組織中乳酸脫氫酶同工酶電泳示意圖

在臨床檢驗方面，通過觀測病人血清中LDH同工酶的電泳圖譜，輔助診斷哪些器官組織發(fā)生病變，這遠較單純測定血清LDH總活性的方法敏感。例如，心肌受損病人血清LDH1含量上升，肝細胞受損者血清LDH5含量增高。三、誘導酶(inducedenzyme)誘導酶是指當細胞中加入特定誘導物質而誘導產(chǎn)生的酶。誘導酶的含量在誘導物存在下顯著升高，誘導物往往是該酶底物的類似物或底物本身。許多藥物能加強體內藥物代謝酶的合成，因而能加速其本身或其他藥物代謝的轉化。這是許多藥物具有耐藥性的原因。如大腸桿菌只利用葡萄糖，但培養(yǎng)基中只有乳糖時，開始代謝很慢，一段時間后，能大量代謝乳糖，說明體內已經(jīng)產(chǎn)生屬于誘導酶的半乳糖苷酶。又如人類服用苯巴比妥作為催眠藥，會因藥物代謝酶誘導生成而使苯巴比妥逐漸失效。四、調節(jié)酶(regulatoryenzyme) 1.共價調節(jié)酶(covalentregulatoryenzyme)

也稱為共價修飾酶(covalentmodificationenzyme)。

這類酶在其他酶的作用下，其結構會發(fā)生共價修飾，從而使其在活性形式與非活性形式之間相互轉變。 基本特征： 一般都存在相對無活性和有活性兩種形式，兩種形式互變的正、逆向反應由不同的酶催化。磷酸化酶磷酸化酶b。該酶本身無活性,當磷酸化酶b活性中心的絲氨酸殘基被磷酸化后，即形成高活性磷酸化酶a。由磷酸化酶b轉化為活化形式a的反應,被磷酸化酶激酶所催化,而磷酸化酶a去活化（去磷酸化）則由磷酸化酶磷酸酶所催化。主要的化學修飾類型

至今已發(fā)現(xiàn)有100多種酶在其被翻譯后要進行化學修飾，以調節(jié)酶活力。 主要的化學修飾類型有：

①磷酸化/去磷酸化； ②乙?；?去乙酰化； ③腺苷?；?去腺苷酰化； ④尿苷酰化/去尿苷?；?； ⑤甲基化/去甲基化； ⑥S-S/-SH。又名別構酶。目前已知的變構酶均為寡聚酶，含兩個或兩個以上的亞基，一般分子量較大，而且具有復雜的空間結構。酶分子除了具有活性中心（結合部位和催化部位）外，還存在一個特殊的調控部位，即變構中心。活性中心與變構中心可能存在于同一個亞基的不同部位上，也可能存在于不同的亞基上。活性中心負責對底物的結合與催化，變構中心可結合調節(jié)物(effector)，負責調節(jié)酶促反應的速度。2.變構酶(allostericenzyme)變構中心雖然不是酶活性中心的組成部分，但它可以與某些化合物（稱為調節(jié)物）發(fā)生非共價結合，引起酶分子構象的改變，對酶起到激活或抑制的作用。調節(jié)物，也稱為效應物或調節(jié)因子。一般是酶的底物或底物的類似物以及代謝終產(chǎn)物。調節(jié)物與變構酶的變構中心結合后，誘導出或穩(wěn)定住酶分子的某種構象，使酶活性中心對底物的結合和催化作用受到影響，從而調節(jié)酶的反應速度及代謝過程，此效應稱為酶的變構效應(allostericeffect)。調節(jié)物的結合使酶活性升高的，稱為正效應物或變構激活劑(allostericactivitor)，反之稱為負效應物或變構抑制劑(allostericinhibitor)

。協(xié)同效應(cooperativeeffect)一個調節(jié)物分子與變構酶的變構中心結合后對第二個調節(jié)物分子結合的影響稱為協(xié)同效應。有些變構酶與調節(jié)物結合后，本身的構象發(fā)生改變，這種新的構象很有利于后續(xù)的底物分子或調節(jié)物的結合，這些變構酶稱為具有正協(xié)同效應的變構酶。如果新的構象不有利于后續(xù)的底物分子或調節(jié)物的結合，這些變構酶稱為具有負協(xié)同效應的變構酶。當一個調節(jié)物分子和酶結合后，影響另一相同的調節(jié)物分子與酶的另一部位結合，稱為同種效應。如果影響另一個不同的調節(jié)物分子與酶的另一部位結合，稱為異種效應。五、固定化酶(immobilizedenzyme)1.概念

借助物理和化學的方法把酶束縛在一定的空間內，并仍具有催化活性的酶。2.優(yōu)點穩(wěn)定性高?？煞磸褪褂?，提高了效率，降低了成本。有一定的機械強度。極易和產(chǎn)品分離，簡化了產(chǎn)品純化工藝。3.制備方法(1)吸附法 將酶吸附在水不溶性的載體上(2)共價結合法 將酶通過化學反應以共價鍵結合于載體上(3)交聯(lián)法 用多功能試劑與酶蛋白分子交聯(lián)(4)包埋法 將酶物理包埋在高聚物內