结构生物化学/特定酶和催化机制/酶分类
由于许多酶具有不涉及其功能或催化何种反应的通用名称，因此建立了一个酶分类系统。创建了六类酶，以便可以轻松地对酶进行命名。这些类别是氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶和连接酶。这是酶的国际分类。酶通常用于催化官能团、电子或原子的转移。由于这是这种情况，因此它们根据其催化的反应类型被分配了名称。酶被编号为 1-6，从这里开始，它们被分成细分。这允许添加一个四位数，它将在 EC（酶委员会）之前，并且可以识别每种酶。必须了解酶催化的反应，然后才能对其进行分类。[1]
氧化还原酶催化氧化还原反应，其中电子被转移。这些电子通常以氢负离子或氢原子的形式存在。当底物被氧化时，它是氢供体。最常用的名称是脱氢酶，有时也使用还原酶。当氧原子是受体时，称为氧化酶。
转移酶催化基团转移反应。转移发生在一分子（将是供体）到另一分子（将是受体）之间。大多数情况下，供体是一种辅因子，它带有一个即将被转移的基团。例如：己糖激酶用于糖酵解。
水解酶催化涉及水解的反应。这种情况通常涉及官能团向水的转移。当水解酶作用于酰胺、糖苷、肽、酯或其他键时，它们不仅催化基团从底物的水解去除，而且还催化该基团转移到受体化合物。这些酶也可以归类为转移酶，因为水解可以被视为官能团向水作为受体的转移。但是，由于受体与水的反应很早就被发现，因此它被认为是该酶的主要功能，这使其可以归入此分类。例如胰凝乳蛋白酶。
裂合酶催化反应，其中官能团被添加到分子中的双键中，或者反过来，其中官能团被去除以形成双键。例如，果糖双磷酸醛缩酶用于通过切割 C-C 键将果糖 1,6-双磷酸转化为 G3P 和 DHAP。
异构酶催化反应，将官能团在分子内转移，从而产生异构体形式。这些酶允许化合物内的结构或几何变化。有时，互变异构是通过分子内氧化还原作用进行的。在这种情况下，一个分子既是氢受体又是氢供体，因此没有氧化产物。缺乏氧化产物是该酶归入此分类的原因。此类别下的子类别是根据异构体的类型创建的。例如磷酸葡萄糖异构酶用于将葡萄糖 6-磷酸转化为果糖 6-磷酸。在同一底物内移动化学基团。
连接酶用于催化两个底物连接的反应，以及由于缩合反应而形成碳-碳、碳-硫、碳-氮和碳-氧键。这些反应与 ATP 的裂解相偶联。
转运酶是催化离子或分子跨膜移动或在膜内分离的酶。它是帮助移动另一种分子的蛋白质的通用术语，通常是跨细胞膜的。该反应被指定为从“侧 1”到“侧 2”的转移，因为以前使用的“内”和“外”指定可能不明确。转运酶是革兰氏阳性菌中最常见的分泌系统。
七个主要类别中的每一个都包含以下子类别[2]。
- EC 1.1 包括作用于供体 CH-OH 基团的氧化还原酶 (酒精氧化还原酶)
- EC 1.2 包括作用于供体的醛或氧代基团的氧化还原酶
- EC 1.3 包括作用于供体 CH-CH 基团的氧化还原酶 (CH-CH 氧化还原酶)
- EC 1.4 包括作用于供体 CH-NH2 基团的氧化还原酶 (氨基酸氧化还原酶，单胺氧化酶)
- EC 1.5 包括作用于供体 CH-NH 基团的氧化还原酶
- EC 1.6 包括作用于 NADH 或 NADPH 的氧化还原酶
- EC 1.7 包括作用于其他含氮化合物作为供体的氧化还原酶
- EC 1.8 包括作用于供体的硫基团的氧化还原酶
- EC 1.9 包括作用于供体的血红素基团的氧化还原酶
- EC 1.10 包括作用于二酚和相关物质作为供体的氧化还原酶
- EC 1.11 包括作用于过氧化物作为受体的氧化还原酶 (过氧化物酶)
- EC 1.12 包括作用于氢作为供体的氧化还原酶
- EC 1.13 包括作用于单个供体并掺入分子氧的氧化还原酶 (氧化酶)
- EC 1.14 包括作用于成对供体并掺入分子氧的氧化还原酶
- EC 1.15 包括作用于超氧化物自由基作为受体的氧化还原酶
- EC 1.16 包括氧化金属离子的氧化还原酶
- EC 1.17 包括作用于 CH 或 CH2 基团的氧化还原酶
- EC 1.18 包括作用于铁硫蛋白作为供体的氧化还原酶
- EC 1.19 包括作用于还原黄素蛋白作为供体的氧化还原酶
- EC 1.20 包括作用于供体中的磷或砷的氧化还原酶
- EC 1.21 包括作用于 X-H 和 Y-H 以形成 X-Y 键的氧化还原酶
- EC 1.97 包括其他氧化还原酶
- EC 2.1 包括转移单碳基团的酶（甲基转移酶）
- EC 2.2 包括转移醛或酮基团的酶
- EC 2.3 包括酰基转移酶
- EC 2.4 包括糖基转移酶
- EC 2.5 包括转移烷基或芳基基团（除甲基以外）的酶
- EC 2.6 包括转移含氮基团的酶（转氨酶）
- EC 2.7 包括转移磷含基团的酶（磷酸转移酶，包括聚合酶和激酶）
- EC 2.8 包括转移硫含基团的酶（硫转移酶和硫酸转移酶）
- EC 2.9 包括转移硒含基团的酶
水解酶
[edit | edit source]- EC 3.1: 酯键（酯酶：核酸酶，磷酸二酯酶，脂肪酶，磷酸酶）
- EC 3.2: 糖（DNA 糖基化酶，糖苷水解酶）
- EC 3.3: 醚键
- EC 3.4: 肽键（蛋白酶/肽酶）
- EC 3.5: 碳-氮键（除肽键以外）
- EC 3.6 酸酐（酸酐水解酶，包括解旋酶和GTP 酶）
- EC 3.7 碳-碳键
- EC 3.8 卤化物键
- EC 3.9: 磷-氮键
- EC 3.10: 硫-氮键
- EC 3.11: 碳-磷键
- EC 3.12: 硫-硫键
- EC 3.13: 碳-硫键
裂解酶
[edit | edit source]- EC 4.1 包括裂解碳-碳键的裂解酶，例如脱羧酶 (EC 4.1.1)，醛裂解酶 (EC 4.1.2)，酮酸裂解酶 (EC 4.1.3) 以及其他 (EC 4.1.99)
- EC 4.2 包括裂解碳-氧键的裂解酶，例如脱水酶
- EC 4.3 包括裂解碳-氮键的裂解酶
- EC 4.4 包括裂解碳-硫键的裂解酶
- EC 4.5 包括裂解碳-卤素键的裂解酶
- EC 4.6 包括裂解磷-氧键的裂解酶，例如腺苷酸环化酶和鸟苷酸环化酶
- EC 4.99 包括其他裂解酶，例如铁螯合酶
异构酶
[edit | edit source]- EC 5.1 包括催化外消旋化（外消旋酶）和差向异构化（差向异构酶）的酶
- EC 5.2 包括催化几何异构体异构化的酶（顺反异构酶）
- EC 5.3 包括分子内氧化还原酶
- EC 5.4 包括分子内转移酶（变位酶）
- EC 5.5 包括分子内裂解酶
- EC 5.99 包括其他异构酶（包括拓扑异构酶）
连接酶
[edit | edit source]- EC 6.1 包括用于形成碳-氧键的连接酶
- EC 6.2 包括用于形成碳-硫键的连接酶
- EC 6.3 包括用于形成碳氮键的连接酶（包括 精氨酸琥珀酸合成酶）。
- EC 6.4 包括用于形成碳碳键的连接酶。
- EC 6.5 包括用于形成 磷酸酯 键的连接酶。
- EC 6.6 包括用于形成氮金属键的连接酶。
- EC 7.1 包括催化质子转运的酶。
- EC 7.2 包括催化无机阳离子及其螯合物的转运的酶。
- EC 7.3 包括催化无机阴离子的转运的酶。
- EC 7.4 包括催化氨基酸和肽的转运的酶。
- EC 7.5 包括催化碳水化合物及其衍生物的转运的酶。
- EC 7.6 包括催化其他化合物的转运的酶。
- ↑ Berg, Jeremy M., John L. Tymoczko, and Lubert Stryer. BIOCHEMISTRY. 6th ed. New York: W. H. FREEMAN AND COMPANY, 2007.
- ↑ Webb, Edwin C. (1992). 酶命名法 1992：国际生物化学与分子生物学联盟命名委员会关于酶的命名和分类的建议. 圣地亚哥：为国际生物化学与分子生物学联盟出版，学术出版社. ISBN 0-12-227164-5.