结构生物化学/酶催化机制/乒乓机制

乒乓机制也被称为双位点反应，它意味着一个或多个产物在所有底物与酶结合之前被释放。该反应的一个关键特征是存在一个取代的酶中间体，其中酶被暂时修饰。这种机制的典型例子是氨基酸和α-酮酸之间转移氨基的反应。

天冬氨酸转氨酶催化氨基从天冬氨酸转移到α-酮戊二酸。天冬氨酸与酶结合后，酶接受天冬氨酸的氨基形成取代的中间体。第一个产物草酰乙酸随后离开。第二个底物α-酮戊二酸与酶结合并从该修饰酶中接受氨基后，谷氨酸被释放作为最终产物。

具有乒乓机制的酶可以存在两种状态，E 和酶的化学修饰形式 E*；这种修饰酶被称为中间体。在这种机制中，底物 A 结合，例如通过将化学基团转移到活性位点来将酶改变为 E*，然后被释放。只有在第一个底物被释放后，底物 B 才能结合并与修饰的酶反应，再生未修饰的 E 形式。

具有乒乓机制的酶包括一些氧化还原酶，如硫氧还蛋白过氧化物酶，转移酶，如酰基神经氨酸胞苷酰转移酶，以及丝氨酸蛋白酶，如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。丝氨酸蛋白酶是一个非常常见且多样化的酶家族，包括消化酶（胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶）、血液凝血级联的几种酶以及许多其他酶。在这些丝氨酸蛋白酶中，E* 中间体是通过活性位点丝氨酸残基攻击蛋白质底物中的肽键形成的酰基酶物种。此处链接了一个展示胰凝乳蛋白酶机制的简短动画。

乒乓反应的名称来自底物在 Cleland 符号中似乎像乒乓球一样在酶上弹来弹去。