酶催化作用的機(jī)理

一、酶依靠降低活化能加速化學(xué)反應(yīng)E+SE+PES

EX?

二、酸堿催化（acid-basecatalysis）

通過瞬時(shí)向反應(yīng)物提供質(zhì)子或從反應(yīng)物接受質(zhì)子以穩(wěn)定過渡態(tài)，加速反應(yīng)的催化機(jī)制。可作為質(zhì)子供體或受體的側(cè)鏈三、共價(jià)催化（covalentcatalysis）

親核催化或親電子催化：親核/電子催化劑釋放/汲取電子，作用于底物的缺電子/電負(fù)中心，形成不穩(wěn)定共價(jià)中間復(fù)合物，降低活化能。四、金屬離子催化幾乎1/3酶催化作用需要金屬離子金屬酶（metalloenzymes）：含緊密結(jié)合的金屬離子，如：Fe2+，F(xiàn)e3+，Cu2+，Zn2+，Mn

2+，Co3+金屬激活酶（metal-activatedenzyme）：含松散結(jié)合金屬離子，如：Na+，K+，Mg2+，Ca2+五、酶執(zhí)行催化功能實(shí)例1.羧肽酶A（carboxypeptidaseA，CpA）

反應(yīng)特性：除Lys,Arg,Pro，Pro(-2)哺乳動(dòng)物胰腺產(chǎn)307氨基酸殘基Glu270、Arg71、

Arg127、Arg145、

Tyr248對(duì)C-端為芳香族、

大脂肪族側(cè)鏈敏感含鋅蛋白Zn2+位于分子表面附近裂縫Cα

橢球體38%α-螺旋17%β折疊Zn2+與His69、His196、Glu72殘基側(cè)鏈及H2O配位結(jié)合；

與底物結(jié)合時(shí)，與被裂解肽鍵羰基氧形成第6個(gè)配位鍵底物結(jié)合于酶的活性中心羧肽酶A對(duì)底物的要求L-氨基酸構(gòu)成的肽存在第二個(gè)肽鍵（二肽弱底物）研究用底物：甘氨酰酪氨酸（Gly-Tyr）

N-苯甲酰甘氨酰酪氨酸底物與酶結(jié)合的誘導(dǎo)契合作用酶單獨(dú)存在Glu270(綠),Arg145（黃）,Tyr248（藍(lán)）酶底物復(fù)合物OH底物與羧肽酶A活性部位結(jié)合※※※※※①酚羥基結(jié)合末端羧基逐水②胍基與底物分子成鹽鍵③氫鍵形成④Glu270幫助鋅離子激活水2.胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）

（1）絲氨酸蛋白酶類（serineproteases）胰凝乳蛋白酶胰蛋白酶彈性蛋白酶胰凝乳蛋白酶水解：肽鍵；酯鍵可用于研究胰凝乳蛋白酶機(jī)制的人工合成有機(jī)酯ρ-乙酸硝基苯酯乙酰苯丙氨酸甲酯甲酰苯丙氨酸甲酯苯甲酰丙氨酸甲酯模式底物——硝基酚產(chǎn)物于400nm有強(qiáng)吸收

對(duì)硝基苯酚乙酯催化機(jī)制乙酸P2硝基苯酚P1E+SE+P2ESEP2+P1乙酰化脫乙?；饶榈鞍酌杆鈱?duì)硝基苯酚乙酯Ser195可特異性被有機(jī)磷酰氟標(biāo)記（2）胰凝乳蛋白酶的催化三聯(lián)體（catalytictriad）—CH2OH電荷接力系統(tǒng)胰凝乳蛋白酶中Ser-His-Asp催化三聯(lián)體的作用（3）胰凝乳蛋白酶催化形成臨時(shí)四面體中間體酰基酶中間體（4）胰凝乳蛋白酶與胰蛋白酶和彈性蛋白酶40%AA同源性，構(gòu)象相似催化機(jī)理相似：Asp102-His57-Ser195催化組合以酶原形式分泌底物專一性不同胰凝乳蛋白酶與胰蛋白酶和彈性蛋白酶的底物專一性胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶和彈性蛋白酶

底物結(jié)合口袋Gly216Gly226Gly216Val216Gly226Thr226Ser189Ser1893.溶菌酶（lysozyme）分布：脊椎動(dòng)物分泌物、蛋清、血清等作用：水解細(xì)菌細(xì)胞壁多糖——糖苷酶雞蛋清溶菌酶溶菌酶催化的反應(yīng)底物：肽聚糖NAG:N-乙酰葡萄糖胺NAM:N-乙酰氨基葡萄糖胞壁酸β-1，4糖苷鍵糖的α、β構(gòu)型溶菌酶對(duì)不同NAG寡聚體的水解底物(10-4mol/L)相對(duì)水解速率(NAG)20(NAG)31(NAG)48(NAG)54000(NAG)630000(NAG)830000溶菌酶水解部位NAM溶菌酶的作用位點(diǎn)18O標(biāo)記H2O→C1-18O——水解C1-