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酶的命名與分類你知道多少?
點擊次數(shù):457 更新時間:2022-08-02

 酶的命名與分類

1 蛋白酶類的命名與分類

(1)酶的分類 主要根據(jù)催化反應(yīng)的類型將酶分成6大類:

①氧化還原酶類(oxidoreductases)指催化底物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的酶類。例如,乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶等。

②轉(zhuǎn)移酶類(transferases) 指催化底物之間進(jìn)行某些基團(tuán)的轉(zhuǎn)移或交換的酶類。如轉(zhuǎn)甲基酶、轉(zhuǎn)氨酸、己糖激酶、磷酸化酶等。

③水解酶類(hydrolases)指催化底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類。例如、淀/粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。

④裂解酶類(lyases)指催化一個底物分解為兩個化合物,催化C-C、C-O、C-N的裂解或消去某一小的原子團(tuán)形成雙鍵,或加入某原子團(tuán)而消去雙鍵的反應(yīng)。例如,半乳糖醛酸裂解酶、天冬氨酸酶等。

⑤異構(gòu)酶類(isomerases)指催化各種同分異構(gòu)體之間相互轉(zhuǎn)化的酶類。例如,磷酸丙糖異構(gòu)酶、消旋酶等。

⑥連接酶類(ligases)指催化兩分子底物合成為一分子化合物,同時還必須偶聯(lián)有ATP的磷酸鍵斷裂的酶類。例如,谷氨/酰胺合成酶、氨基酸-tRNA連接酶等。

(2)酶的命名

①習(xí)慣命名法

多年來普遍使用的酶的習(xí)慣名稱是根據(jù)以下三種原則來命名的:一是根據(jù)酶作用的性質(zhì),例如水解酶、氧化酶、轉(zhuǎn)移酶等;二是根據(jù)作用的底物并兼顧作用的性質(zhì),例如淀粉/酶、脂肪酶和蛋白酶等;三是結(jié)合以上兩種情況并根據(jù)酶的來源而命名,例如胃/蛋白酶、胰蛋/白酶等。

習(xí)慣命名法一般采用底物加反應(yīng)類型而命名,如蛋白水解酶、乳酸脫氫酶、磷酸己糖異構(gòu)酶等。對水解酶類,只要底物名稱即可,如蔗糖酶、膽/堿酯酶、蛋白酶等。有時在底物名稱前冠以酶的來源,如血清谷氨/酸-丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶、唾液淀粉/酶等。 習(xí)慣命名法簡單,應(yīng)用歷史長,但缺乏系統(tǒng)性,有時出現(xiàn)一酶數(shù)名或一名數(shù)酶的現(xiàn)象。

②系統(tǒng)命名法

鑒于新酶的不斷發(fā)現(xiàn)和過去文獻(xiàn)中對酶命名的混亂,國際酶學(xué)委員會規(guī)定了一套系統(tǒng)的命名法,使一種酶只有一種名稱。系統(tǒng)命名法以4個阿拉伯?dāng)?shù)字來代表一種酶。例如α-淀粉/酶(習(xí)慣命名)的系統(tǒng)命名為α - l,4 - 葡萄糖-4葡萄糖水解酶,標(biāo)示為:EC 3.2.1.1。EC代表國際酶學(xué)委員會,其中的第一個數(shù)字分別代表酶的大類,以1,2,3,4,5,6來分別代表,1為氧化還原酶類,3為水解酶類,其余類推。(見酶的分類)。第二個數(shù)字為酶的亞類,酶的每一大類下有若干個亞類:如在氧化還原酶中的亞類按供電子體的基團(tuán)分類,如以CH-OH為電子供體標(biāo)為1,醛基為電子供體標(biāo)為2,余類推;轉(zhuǎn)移酶中以轉(zhuǎn)移的基團(tuán)為亞類;水解酶中以水解鍵連接的形式為亞類;裂解酶中以裂解鍵的形式為亞類;亞類一般較多,達(dá)數(shù)十個。標(biāo)示中的第三個數(shù)字是屬酶的次亞類,是在亞類的基礎(chǔ)上再細(xì)分的類型,該次亞類中,氧化還原酶按電子受體基團(tuán)分類,如都以CH-OH為電子供體的反應(yīng),可以有不同的電子受體,如以NAD+或NADP+為受體標(biāo)為1,余類推;轉(zhuǎn)移酶的次亞類也按接受基團(tuán)分類,如以-OH接受轉(zhuǎn)移基團(tuán),該次亞類標(biāo)為1??傊?,酶的系統(tǒng)名稱中前三個數(shù)字表示酶作用的方式。第四個數(shù)字則表示對相同作用的酶的流水編號。

又如對催化下列反應(yīng)酶的命名。

ATP+D—葡萄糖→ADP+D—葡萄糖-6-磷酸

該酶的正式系統(tǒng)命名是:ATP:葡萄糖磷酸轉(zhuǎn)移酶,表示該酶催化從ATP中轉(zhuǎn)移一個磷酸到葡萄糖分子上的反應(yīng)。它系統(tǒng)命名是:E.C.2.7.1.1,第1個數(shù)字“2"代表酶的分類名稱(轉(zhuǎn)移酶類),第2個數(shù)字“7"代表亞類(轉(zhuǎn)移磷酸基),第3個數(shù)字“1"代表次亞類(以羥基作為受體的磷酸轉(zhuǎn)移酶類),第4個數(shù)字“1"代表該酶在次亞類中的排號(D-葡萄糖作為磷酸基的受體)。

 

 

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2 核酶的分類

自1982年以來,被發(fā)現(xiàn)的核酸類酶(R-酶)越來越多,對它的研究也越來越深入和廣泛。但是由于歷史不長,對于其分類和命名還沒有統(tǒng)一的原則和規(guī)定。但根據(jù)酶催化反應(yīng)的類型,區(qū)分為分子內(nèi)催化R-酶和分子間催化R-酶,根據(jù)作用方式將R-酶分為3類:剪切酶、剪接酶和多功能酶?,F(xiàn)將R-酶的初步分類簡介如下:

(1)分子內(nèi)催化R-酶 分子內(nèi)催化的R-酶是指催化本身RNA分子進(jìn)行反應(yīng)的一類核酸類酶。這類酶是最早發(fā)現(xiàn)的R-酶。該大類酶均為RNA前體。由于這類酶是催化本身RNA分子反應(yīng),所以冠以“自我"(self)字樣。

根據(jù)酶所催化的反應(yīng)類型,可以將該大類酶分為自我剪切和自我剪接兩個亞類。

①自我剪切酶(self-cleavage ribozyme) 自我剪切酶是指催化本身RNA進(jìn)行剪切反應(yīng)的R-酶。具有自我剪切功能的R-酶是RNA的前體。它可以在一定條件下催化本身RNA進(jìn)行剪切反應(yīng),使RNA前體生成成熟的RNA分子和另一個RNA片段。

②自我剪接酶(self-splicing ribozyme) 自我剪接酶是在一定條件下催化本身RNA分子同時進(jìn)行剪切和連接反應(yīng)的R-酶。

自我剪接酶都是RNA前體。它可以同時催化RNA前體本身的剪切和連接兩種類型的反應(yīng)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和催化特性的不同,該亞類可分為兩個小類,即含Ⅰ型間隔序列(intervening sequence, IVS)的R-酶和含Ⅱ型 IVS的R-酶。

(2)分子間催化R-酶 分子間催化R-酶是催化其他分子進(jìn)行反應(yīng)的核酸類酶。根據(jù)所作用的底物分子的不同,可以分為若干亞類。

①作用于其他RNA分子的R-酶 該亞類的酶可催化其他RNA分子進(jìn)行反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)的類型不同,可以分為若干小類,如RNA剪切酶、多功能R-酶等。

②多功能R-酶 多功能R-酶是指能夠催化其他RNA分子進(jìn)行多種反應(yīng)的核酸類酶。 例如,1986年,切克等人發(fā)現(xiàn)四膜蟲26 S RNA前體通過自我剪接作用,切下的間隔序列(IVS)經(jīng)過自身環(huán)化作用,最后得到一個在其5′-末端失去19個核苷酸的線狀RNA分子,稱為L-19 IVS。它是一種多功能R-酶,能夠催化其他RNA分子進(jìn)行多種類型的反應(yīng):

③作用于DNA的R-酶 該亞類的酶是催化DNA分子進(jìn)行反應(yīng)的R-酶。1990年,發(fā)現(xiàn)核酸類酶除了以RNA為底物外,有些R-酶還可以DNA為底物,在一定條件下催化DNA分子進(jìn)行剪切反應(yīng)。據(jù)目前所知的資料,該亞類R-酶只有DNA剪切酶一個小類。

④作用于多糖的R-酶 該亞類的酶是能夠催化多糖分子進(jìn)行反應(yīng)的核酸類酶。兔肌1,4-A-D-葡聚糖分支酶 [EC 2. 4.1.18]是一種催化直鏈葡聚糖轉(zhuǎn)化為支鏈葡聚糖的糖鏈轉(zhuǎn)移酶,分子中含有蛋白質(zhì)和RNA。其RNA組分由31個核苷酸組成,單獨/具有分支酶的催化功能,即該RNA可以催化糖鏈的剪切和連接反應(yīng),屬于多糖剪接酶。

⑤作用于氨基酸酯的R-酶 1992年,發(fā)現(xiàn)了以催化氨基酸酯為底物的核酸類酶。該酶同時具有氨基酸酯的剪切作用、氨酰基-tRNA的連接作用和多肽的剪接作用等功能。

由于蛋白類酶和核酸類酶的組成和結(jié)構(gòu)不同,命名和分類原則有所區(qū)別。為了便于區(qū)分兩大類別的酶,有時催化的反應(yīng)相同,在蛋白類酶和核酸類酶中的命名卻有所不同。例如,催化大分子水解生成較小分子的酶,在核酸類酶中的稱為剪切酶,在蛋白類酶中則稱為水解酶;在核酸類酶中的剪接酶,與蛋白類酶中的轉(zhuǎn)移酶亦催化相似的反應(yīng)等。

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