酶化学III-作用机制课件.ppt

酶的作用机制和活性调节;一、酶的活性部位;组成酶活性中心的氨基酸侧链基团主要有Glu和Asp的

-COOH，Lys的ε-NH2，His的咪唑基，Ser的-OH，Cys的-SH，Tyr的侧链基团;?调控部位(Regulatorysite):

酶分子中存在着一些可以与其他分子发生某种程度的结合的部位，从而引起酶分子空间构象的变化，对酶起激活或抑制作用;3、活性中心的特点;牛胰核糖核酸酶A

;?酶的活性部位是一个三维实体

酶的活性中心是一个三维结构，组成活性中心的氨基酸残基在一级结构上可以相距很远，可能位于同一条肽链的不同部位也可能位于不同的肽链上，但通过肽链的折叠，在空间结构上都处于十分临近的位置。活性部位的三维结构是由酶的一级结构决定且在一定外界条件下形成的。酶的高级结构受到影响，酶的活性部位会遭到破坏，表现为酶活力的下降或丧失;酶与底物的诱导契合;?酶活性部位的柔性或可运动性

在研究酶的变性过程中发现，当酶分子的整体构象还没有受到明显影响之前，活性部位已大部分被破坏，因而造成活性的丧失，说明酶的活性部位相对于整个酶分子来说更具柔性，这种柔性很可能正是表现其催化活性的一个必要因素

?酶和底物之间的作用力

酶与底物之间通过次级键相互识别和结合

;非特异性共价修饰：

修饰剂和氨基酸残基的侧链基团反应引起共价结合、氧化或还原等修饰反应;例1：DFP或DIFP(二异丙基氟磷酸)对丝氨酸的共价修饰;例2:TPCK(N-对甲苯磺酰苯丙酰氯甲基酮)

TPCK修饰His，使His烷基化;(2)、X-射线晶体结构分析法;胰凝乳蛋白酶活性部位的分析;1985年Gardell将羧肽酶A突变：Tyr248?Phe248，

结果：kcat和天然酶一样，Km值高出6倍

说明Tyr248主要参与底物的结合，与催化活性无关;二、影响酶催化效率的因素;?定向效应(orientation);;?酶在发挥作用前，必须与底物密切结合

?酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和

相互适应，进而相互结合

?酶的构象改变有利于底物结合；底物在酶的诱导下发

生变形，处于不稳定状态(过渡态)，易受催化基团进攻

?过渡态的底物与??的活性中心结构最相吻合;(三)酸碱催化(acid-basecatalysis);?许多酶的活性部位存在几种参与总酸碱催化作用的功能基团，如氨基、羧基、巯基、酚羟基以及咪唑基，它们能在近中性的pH范围内作为质子受体或者供体;?影响酸碱催化反应速率的因素：

酸或者碱的强度(pK值)

质子传递速率;(四)共价催化(covalentcatalysis);亲核催化;(五)金属离子催化;金属离子以3种主要途径参与催化过程;?通过静电稳定或屏蔽负电荷;(六)活性部位微环境的影响;三、酶活性的调节;催化亚基;;别构酶动力学不符合米式方程;(二)酶原激活;胃蛋白酶原的激活;胰蛋白酶原（trypsinogen）的激活;胰凝乳蛋白酶原（chymotrypsinogen）的激活;胰蛋白酶对胰腺分泌的各种蛋白酶原的激活作用;(三)共价修饰;?常见的共价修饰形式

?磷酸化与去磷酸化(最常见形式)

?甲基化与去甲基化

?腺苷酰化与去腺苷酰化

?尿苷酰化与去尿苷酰化

?乙酰化与去乙酰化

?-SH与-S-S-互变;磷酸化;磷酸化与去磷酸化;磷酸化与去磷酸化;四、同工酶

(isoenzymeorisozyme);乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH);乳酸脱氢酶的组织特异性;LDH同工酶的电泳行为;?LDH同工酶在疾病诊断中的应用;酶学作业题