酶的活性部位

1、Ribozyme：具有高效特异催化功能的RNA。

2、自杀性底物:Kcat型不可逆抑制剂不但具有与天然底物相似的结构，而且本身也是酶的底物，可被酶催化而发生类似底物的变化。

因此称之为“自杀性底物”3、酶的活性部位（活性中心）：与底物接触并且发生反应的部位就称为酶的活性中心，也称为酶的活性部位。

4、变构酶又称别构酶，酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后，引起酶的构象的改变，进而改变酶的活性状态5、卫星DNA：主要分布在染色体着丝粒部位，由非常短的串联多次重复DNA序列组成，因为它的低复杂性又称简单序列DNA，又因其不同寻常的核苷酸组成，常在浮力密度离心中从整个基因组DNA中分离成一个或多个“卫星”条带，故称卫星DNA。

6、Southern印迹：将凝胶上分离的DNA片段转移到硝酸纤维素膜上，再通过同位素标记的单链DNA或RNA探针的杂交作用检测这些被转移的DNA 片段的方法。

步骤：限制性酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离、碱变性、转膜、探针杂交、洗膜除去未杂交的探针、放射性自显影。

Nouthern印迹：将RNA分子从电泳凝胶转移到硝酸纤维素膜上，然后进行核酸杂交的一种那个实验方法。

Wouthren：将蛋白质从电泳凝胶中注意到硝酸纤维素膜上，然后与放射性同位素i125标记的特定蛋白质的抗体进行反应。

7、酶活力：指酶催化某化学反应的能力，其大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率来表示，两者呈线性关系。

8、1）、可逆抑制作用：抑制剂与酶以非共价键结合，用透析、超滤或凝胶过滤等方法可以除去抑制剂，恢复酶活性。

主要包括：竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制作用三种。

竞争性抑制是I与S竞争E的结合部位，影响了S与E的正常结合。

非竞争抑制是I与S同时与E结合，但三元复合物不能进一步分解为产物，酶活性下降。

反竞争抑制是E只有与S结合后，才能与I结合，三元复合物不能进一步分解为产物。

2）、不可逆抑制作用：抑制剂通常以共价键与酶的必须基团进行不可逆结合，从而使酶失去活性。

别构激活剂 别构抑制剂
（2）别构酶的动力学
S形曲线（正协同） 表观双曲线（负协同效应）
（二）酶原的激活
酶原(zymogen)：酶的无活性的前体
酶原的激活：由无活性的酶原转变为有活性 的酶的过程。酶原激活的实质是酶活性部位 的形成或暴露至分子的表面。
酶原激活的意义：在特定的环境和条件下发 挥作用；避免细胞自身消化；也可保证某些 特殊生理过程的正常进行，如凝血作用；有 的酶原可以视为酶的储存形式。
溶菌酶催化底物C1-O键裂解
五、酶活性的调节控制
（一）别构调控（allosteric regulation）
定义 别构调节：酶分子的非催化部位与某些
化合物可逆地非共价结合后发生构象的 改变，进而改变酶活性状态。 别构酶：具有别构现象的酶。 别构剂：能使酶分子发生别构作用的物
质。通常为小分子代谢物或辅因子
白
S
酶
SS
胰蛋白酶原
肠激酶
胰凝乳蛋白酶原
α-胰凝乳蛋白酶 +两个二肽
自
六肽
身 催
+
化
胰蛋白酶
弹性蛋白酶原 弹性蛋白酶 + 碎片
羧基肽酶原A
羧基肽酶A + 碎片
肠激酶启动的酶原激活
出血性胰腺炎发病机制？
凝血机制：1、受伤血管收缩减少血流；2、血小板粘聚成
栓堵住伤口；3、凝血相关因子的级联激活作用
蛋白激酶，磷酸化
酶
磷酸酶，脱磷酸化
酶-P
由核苷三磷酸（ATP）提供磷酸基，都需Mg2+。
酶的活性形式： 可能是磷酸化也可能是脱磷酸化
底物蛋白质被磷酸化的氨基酸残基有两类： （1）“P-O”键连接，如Thr, Ser, Tyr, Asp, Glu…… （2）“P-N”键连接，如Lys, Arg, His……

OH
酶必需基团指酶活性
CH2
中心实现催化作用的
OH O
必需的些氨基酸基团。 H2N CH C OH
SH
主要包括：
CH2
亲核性基团：丝氨酸
O SH
的羟基，半胱氨酸的 H2N CH C OH
N
巯基和组氨酸的咪唑
CH2
N
基。
H
N
NH
O
H2N CH C OH O
CH2 H2N CH C OH
COOH
2．催化部位 catalytic site
酶分子中促使底物发生化学 变化的部位称为催化部位。
通常将酶的结合部位和催化 部位总称为酶的活性部位或 活性中心。
结合部位决定酶的专一性， 催化部位决定酶所催化反应
的性质。
补：酶活性中心的必需基团
顺便复习一些重要AA的R基 O
H2N CH C OH
形变的机制：与酶结合，底物分子内敏感键中电子云 密度增高或降低，使敏感键更敏感，从而底物分子形 变。
3、 酸碱催化
指通过瞬时的向反应物提供质子或从反应物接 受质子以稳定过渡态，加速反应的催化机制。
酸-碱催化可分为狭义的酸-碱催化和广义的酸 -碱催化。酶参与的酸-碱催化反应一般都是广 义的酸－碱催化方式。
O CH3 C O
..
N
NH
O CO
..
N
NO2
CH3
O C
N+
NH
+
O-
O
NO2
+
N
+
O-
NO2
NO2
NH
NH
2、底物形变和诱导契合
该学说认为酶表面并没有一种与底物互补的固定形状， 而只是由于底物的诱导才形成了互补形状，同时底物 了发生形变，接近其过渡态，降低了反应活化能，使 反应易于发生.

• a. 底物或抑制剂与酶结合后能否再被修饰剂共价修饰，若 能被修饰，则修饰部位不在活性中心内
• b. 修饰剂浓度与酶失活或降低的程度若成正比，则修饰位 于活性中心内
将修饰后的酶水解，肽键打开（但修饰剂与酶结合的共价 键不被打开）→得到带有标签的肽段→用氨基酸测序进行 鉴定
2、研究酶活性部位的方法
2、研究酶活性部位的方法
定点诱变法
• 改变编码蛋白质基因重的DNA顺序→改变氨基酸残基→确 定活性部位 • 如果被代换的氨基酸不影响酶的活性，则该位臵的氨基酸 残基不是必须基团 • 如果被代换的氨基酸使酶活性丧失或降低，则该位臵的原 有氨基酸残基是必须基团
• 1）vmax不变，Km值升高，该位臵氨基酸为结合基团
生
物
化
学
第四章 酶
§4.3 酶的作用机制和酶的调节
• 一、酶的活性部位 • 二、酶催化反应的独特性质 • 三、影响酶催化效率的有关因素
• 四、酶催化反应机制的实例
• 五、酶活性的调节控制
• 六、同工酶
一、酶的活性部位
• 只有少数的氨基酸残基参与底物结合及催化作用
• 酶的活性部位（active site/ active center ）——与酶活力直 接相关的区域：分为结合部位（负责与底物的结合→决定酶 的专一性）和催化部位（负责催化底物键的断裂形成新键→ 决定酶的催化能力）
二、酶催化反应的独特性质
• 1、酶反应有两类：其一仅涉及到电子的转移（转换数约 108s-1）；其二涉及到电子和质子两者或其他基团的转移 （约103s-1，大部分反应） • 2、酶催化作用是由氨基酸侧链上的功能基团（His、Lys、 Glu、Asp、Ser、Cys）和辅酶为媒介的→比只利用氨基酸 侧链来说，为催化反应提供了更多种类的功能基团 • 3、酶催化反应的最适pH范围通常是狭小的 • 4、与底物分子相比，酶分子很大而活性部位通常只比底物 稍大一些 • 5、存在一个或以上的催化基团及活性部位