第八章??? 酶學概論

第一節(jié)? 酶學的化學本質(zhì)

單純酶和綴合酶（全酶【有輔因子】、脫輔酶【失去輔因子】）

輔因子包括輔酶、輔基和金屬離子

多功能聚合酶

第二節(jié)? 酶的催化性質(zhì)

1.高效性：大幅降低反應的活化能

2.酶在活性中心和底物結(jié)合

活性中心由結(jié)合基團（與底物結(jié)合）和催化基團（參與催化）組成

活性中心的特征：

（1）活性中心是一個三維實體，通常由若干個在一級結(jié)構(gòu)上并不相鄰的氨基酸組成（通過空間結(jié)構(gòu)的折疊，使它們在空間結(jié)構(gòu)上相鄰）

（2）活性中心只占酶的一小部分，酶分子上大部分氨基酸殘基并不與底物接觸，但它們作為結(jié)構(gòu)支架有助于酶的三維結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定

（3）活性中心為酶分子表面的一個裂縫、空隙或口袋。中心多為疏水氨基酸(把水分子排除在口袋之外，防止副反應的發(fā)生)，也有少量的親水氨基酸（與底物進行反應）

（4）活性中心的構(gòu)象不是固定不變的，具有一定的柔性

3.高度的專一性

絕對專一性（只識別一種底物），相對專一性（識別特定的化學鍵或特定的基團），立體專一性（酶對于具有立體異構(gòu)體的底物只作用于其中一種）

酶的專一性解釋：

（1）鎖鑰學說：活性中心的構(gòu)象是固定不變的，底物的結(jié)構(gòu)必須和它的結(jié)構(gòu)非常吻合才可以結(jié)合

（2）誘導契合學說：活性中心的構(gòu)象不是固定不變的，具有一定的柔性。在一開始活性中心并不適合結(jié)合底物，但隨著相互靠近下，酶結(jié)構(gòu)受到改變，底物的結(jié)構(gòu)也受到改變（如實驗所觀察到的底物誘導的裂縫閉合）

（3）“三點附著”模型：只有在幾個特定位點都匹配時，酶才會進行催化反應

第三節(jié)? 酶的分類和命名

第九章??? 酶動力學

第一節(jié)? 影響酶促反應的因素

假設S-D為一個反應，則v=d【P】/dt=-d【S】/dt=k【S】，k為速率常數(shù)

1.外因：

（1）反應速率隨溫度的升高而加快，但溫度超過一定數(shù)值時，酶的熱變性因素會占主導，此時酶促反應速率會下降。當酶活性最高時的溫度，叫做活性溫度

（2）PH值：影響必須集團的解離程度

（3）離子強度

（4）激活劑對酶促反應的影響

（5）抑制劑對酶活性的影響

2.內(nèi)因

（1）酶濃度對酶活性的影響

在不缺乏底物的情況下，酶濃度越高，反應速率越快

（2）底物濃度對反應速率的影響

有飽和動力學的性質(zhì)，當?shù)孜餄舛冗_到一定的值以后，反應速率不再增加，及VMAX

酶-底物中間物假說：E+S—ES--EP—E+P

酶促反應的速率和ES的量有關(guān)，ES達到最大值即反應速率達到最大值

第二節(jié)? 米氏動力學

1.米氏方程成立的原因

（1）反應速率為初速率，此時反應速率和酶濃度成正比關(guān)系，避免了反應產(chǎn)物和其他因素的干擾

（2）酶底物復合物處于穩(wěn)態(tài)，即【ES】濃度不發(fā)生變化（d【ES】/dt=0）

（3）反應符合質(zhì)量作用定律，即反應速率與底物濃度成正比的關(guān)系

2.米氏方程的推導（對于單底物-單產(chǎn)物的關(guān)系）E+S—ES—E+P

設Vf代表ES形成的速率，Vd代表ES解離的速率，則Vf=k1【E】【S】,Vd=（k-1+k2）【ES】

因為在穩(wěn)態(tài)時有ES形成的速率=ES解離的速率，所以=k1【E】【S】=（k-1+k2）【ES】

假定【Et】為酶總濃度,可推出

當【S】趨向于無限大時，則此時反應速率為最大值,VMAX

可推出

如果將k2【Et】換成VMAX,則米氏方程為

3.米氏方程的解讀

（1）Km值

為米氏酶的特征常數(shù)，Km是酶發(fā)生有效催化時，對所需底物濃度的一種尺度，即具有高Km值的酶比具有低Km的酶需要更高的底物濃度

（2）Vmax

（3）Kcat

單位時間內(nèi)，一個酶分子將底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的分子總數(shù)。如果一個酶遵守米氏常數(shù)，則有

是一種衡量一種酶催化效率的重要指標

（4）Kcat/Km

反映了一個酶的完美程度，如磷酸丙糖異構(gòu)酶此值十分大，反映了其進化程度之高

4.米氏方程的雙重性

一級動力學（【S】<<Km）(反應速率和底物濃度成正比的關(guān)系)和零級動力學([S]>>Km)（反應速度達到最大值）

5.米氏方程的線性轉(zhuǎn)換

第三節(jié)? 米氏酶抑制劑作用的動力學

1.可逆性抑制劑

以非共價鍵與酶可逆結(jié)合，使用透析或超濾可以去除它們

（1）競爭性抑制劑

僅僅占據(jù)酶的活性中心，或在其它地方與酶結(jié)合，使酶無法與底物結(jié)合（若底物與酶相結(jié)合，則無法結(jié)合）（相互抑制）（過量的底物可以解除抑制）

例：磺胺：對氨基苯甲酸（PABA）為底物的酶的活性，從而阻止PABA作為原料合成的細菌所需要的葉酸，進而抑制細菌核苷酸的合成，起抗菌作用

丙二酸：結(jié)構(gòu)類似于琥珀酸（丁二酸），抑制琥珀酸脫氫酶的活性

限速酶：一些限速酶所催化的反應的產(chǎn)物可以抑制限速酶的活性，如磷酸戊糖途徑的限速酶（6-磷酸葡糖脫氫酶）可受到其產(chǎn)物NADPH的競爭性抑制

（2）非競爭性抑制劑

在活性中心以外的地方與酶結(jié)合，并改變酶活動中心的構(gòu)象，但并不阻止酶與底物結(jié)合，只阻止底物轉(zhuǎn)變成酶

（3）反競爭性抑制劑

只可以和酶-底物復合物，卻不可以與游離的酶結(jié)合（可能是因為酶與底物結(jié)合之后，改變后的構(gòu)象可以與抑制劑結(jié)合

2.不可逆性抑制劑

（1）基團特異性抑制劑

結(jié)構(gòu)上與底物無相似之處，但可以共價修飾酶活性中心上必須的側(cè)鏈基團，而導致酶活性不可逆的失活

有機磷化合物：二異丙基氟磷酸（DIFP）：修飾多種酶活性中心上的絲氨酸集團，如胰蛋白酶和乙酰膽堿酯酶

????????????? 甲基氟膦酸異丙酯（沙林）：同二異丙基氟磷酸

????? 對于有機磷中毒的患者解毒是可能的，比如說用親核性更強的試劑（如解磷定-2-甲醛肟吡啶碘甲烷鹽?）,使被修飾的絲氨酸殘基的側(cè)鏈上的羥基恢復自由

碘代乙酸能修飾多種酶活性中心上的巰基

（2）底物類似物抑制劑

一個部分類似于底物（結(jié)合到酶活性中心），一部分含有反應集團（修飾酶活性中心）

可以利用這一類抑制劑對酶分子的活性中心進行親和標記，以確定酶促反應的必需基團

這一類抑制劑有：甲苯硫磺先苯丙酸（TPCK，結(jié)合胰凝乳蛋白酶，用酰氯集團共價修飾其中的組氨酸殘基），甲苯磺酰賴氨酰氯甲酮（TLCK，與胰蛋白酶結(jié)合，用酰氯集團共價修飾其中的組氨酸殘基），磷酸溴丙酮（結(jié)合磷酸丙糖異構(gòu)酶，共價修飾活性中心的谷氨酸）

（3）過渡態(tài)類似物抑制劑

以極高的親和力與活性中心結(jié)合，使底物無法進入

如胰腺細胞分泌的胰蛋白酶抑制劑的過渡態(tài)類似物（抑制在細胞中提前激活的胰蛋白酶），綠色植物制造的2-羧酸-1-磷酸阿拉伯糖醇的過渡態(tài)類似物（抑制1，5-二磷酸核酮糖羧化酶【Rubisco】的活性）

（4）自殺性抑制劑

受酶激活的抑制劑，反應性集團是潛在的，只有收到?jīng)]的激活才可以顯現(xiàn)

?[注]對輕度有機磷中毒，可單獨應用本品或阿托品以控制癥狀；中度、重度中毒時則必須合并應用阿托品，因?qū)w內(nèi)已蓄積的乙酰膽堿幾無作用。

阿托品可與乙酰膽堿競爭副交感神經(jīng)節(jié)后纖維突觸后膜的乙酰膽堿M-受體，從而拮抗過量乙酰膽堿對突觸后膜刺激所引起的毒蕈堿樣癥狀和中樞神經(jīng)癥狀。

第四節(jié)? 多底物反應動力學

序列機制，乒乓機制

第五節(jié)? 別構(gòu)酶的動力學

1.別構(gòu)酶的性質(zhì)

（1）動力學的曲線為S型

（2）具有別構(gòu)中心和別構(gòu)效應物

別構(gòu)中心是指底物以外的分子結(jié)合位點，這些分子被稱為別構(gòu)效應物

別構(gòu)激活劑和別構(gòu)抑制劑

以上的別構(gòu)酶都是通過改變對底物的親和度，及Km值

（3）對于競爭性抑制劑的雙向應答

對于一個正底物協(xié)同性的別構(gòu)酶，低濃度的競爭性抑制劑可以提高酶與底物的結(jié)合能力（與底物過分相似）；對于高濃度抑制劑則以通常方式減慢速率

（4）溫和變形可導致別構(gòu)效應消失

受到任何一種變性因素的溫和作用，別構(gòu)效應和底物協(xié)同性消失，但酶活性可以保留

（5）通常是寡聚酶

具有四級結(jié)構(gòu)（除了丙酮酸-UDP-N-乙酰葡糖胺轉(zhuǎn)移酶）

同源寡聚酶：由相同的亞基組成，如肌細胞中參加糖酵解第三步的；磷酸果糖激酶1由4個相同的亞基組成

異源寡聚酶：由不同的亞基組成，活性中心和別構(gòu)中心分別屬于不同的亞基，如cAMP的蛋白激酶A由兩個催化亞基和兩個調(diào)節(jié)亞基

各活性中心的相互作用是底物協(xié)同性產(chǎn)生的原因

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第十章???? 酶的催化機制

第一節(jié)? 酶催化機制的主要研究方法

1.測定酶的一級結(jié)構(gòu)，找出相對保守的氨基酸殘基

進化過程中，保守性越大的氨基酸對酶促反應的貢獻越大

2.確定酶的三維結(jié)構(gòu)

X射線晶體衍射法、NMR(核磁共振法)、冷凍電鏡

3.定點突變

4.動力學分析：用各種酶抑制劑

5.化學修飾（原理同上章節(jié)的底物類似物競爭性抑制劑）

6.計算機模擬

第二節(jié)? 過渡態(tài)穩(wěn)定學說

達到高能狀態(tài)才能發(fā)生反應，即過渡態(tài)

反應物為了達到過渡態(tài)必須具有足夠的能量克服勢能障礙，即活化能

1. 過渡態(tài)穩(wěn)定學說提出

酶要是想行使催化，它必須能通過某種方式穩(wěn)定反應的過渡態(tài)，而不是穩(wěn)定基態(tài)

酶在催化的過程中，提供了一種替代的反應途徑，將反應分成若干個小步驟，因其與反應過渡態(tài)的結(jié)合比與底物結(jié)合的更牢固。穩(wěn)定了過渡態(tài)，降低了活化能，使反應速率加快

2.支持過度穩(wěn)定態(tài)的證據(jù)

（1）脯氨酸消旋酶，與人設計的過渡態(tài)類似物結(jié)合得更加緊密（即不可逆性抑制劑中的過渡態(tài)類似物抑制劑）

（2）用過渡態(tài)類似物作為抗原或半抗原，去免疫動物，由此產(chǎn)生的抗體可能有類似于酶的催化作用（抗體酶）

第三節(jié)? 過渡態(tài)穩(wěn)定的化學機制

酶促反應中會利用各種實現(xiàn)過渡態(tài)穩(wěn)定并由此加速反應

1.鄰近定向反應

兩種及兩種以上的底物同時結(jié)合在一個酶的活性中心，相互靠近，并采取正確的空間構(gòu)象，提高底物的有效濃度，將分子間的反應轉(zhuǎn)化成近似于分子內(nèi)的反應

（旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體存在可以阻礙反應速率）

2.廣義的酸堿催化

酶活性中心的催化集團作為質(zhì)子供體或受體參與催化，作為質(zhì)子供體的叫做廣義酸催化，作為質(zhì)子受體的叫做廣義堿催化

與廣義酸堿催化有關(guān)的集團有半胱氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、賴氨酸、組氨酸的R基，和肽鏈N端和C端的集團

一個等電點接近7的側(cè)鏈基團既可以作為質(zhì)子供體又可以做為質(zhì)子受體，如組氨酸的咪唑基

3.靜電催化

利用活性中心的電荷分布來穩(wěn)定反應的過渡態(tài)

使用自身帶電基團或帶部分電荷的集團，來中和帶相反電荷的過渡態(tài)

4.金屬催化

金屬酶：含有緊密結(jié)合的金屬離子

金屬激活酶：與金屬離子松散的結(jié)合

作用：（1）作為劉易斯酸接受電子，使底物的親核性更強

???? （2）與帶負電的底物相結(jié)合，屏蔽負電荷促進反應中的正確定向。如所有的激酶都需要鎂離子，來屏蔽ATP上所帶有的高度負電荷

???? （3）參與靜電催化

???? （4）通過價態(tài)的可逆變化，來作為電子受體或電子供體來參與氧化還原反應

5.共價催化

酶在催化過程中，與底物形成不穩(wěn)定的共價中間物，改變了反應路徑，有利于克服活化能障

限速酶的限速步驟常發(fā)生于共價化合物的形成或共價化合物的消失兩個位點

酶與底物形成共價鍵的方式主要是親核催化（親核進攻），也可以是親電催化（親電進攻）。無論是哪種催化都需要進行兩次（一次形成共價鍵，另一次斷裂共價鍵）

酶分子上可以產(chǎn)生親核進攻的有：

希夫堿是一個很常見的酶底物共價中間物，以這種機制進行的酶常常受到硼氫化鋰的不可逆性抑制（可以將希夫堿還原成不可斷裂的中間物，使產(chǎn)物無法釋放）

對于酶分子上的氨基酸側(cè)鏈無法提供有效的電子對，將會使用輔酶或金屬離子，如磷酸吡哆酸（PLP）

例子：

（1）乙酰乙酸脫羧酶，其活性中心是一個賴氨酸，其ε-NH2是一個親核性進攻集團與乙酰乙酸形成希夫堿。希夫堿上質(zhì)子化的N充當電子穴，對相鄰的碳負離子起穩(wěn)定作用，而羧基是一個很好的離開集團，以脫羧的形式離開

（2）PLP（磷酸吡哆酸）作為輔酶除了參加所有的轉(zhuǎn)氨基（轉(zhuǎn)氨酶）反應，還參加某些脫羧基反應（脫羧酶）（如多巴變成多巴胺）、脫氨基（轉(zhuǎn)氨酶）、消旋（消旋酶）。

在親電催化中，充當電子穴（陽離子亞胺與芳香雜環(huán)-吡啶環(huán)相連）

6.底物形變

酶與底物相遇時，酶分子將會誘導底物分子內(nèi)的敏感鍵更加敏感，產(chǎn)生電子張力，使底物發(fā)生形變

第四節(jié)? 幾種常見酶的結(jié)構(gòu)

1.蛋白酶（蛋白酶是催化肽鍵水解的一類酶總稱）

（1）絲氨酸蛋白酶和巰基蛋白酶

先后有兩次親核進攻，第一次是絲氨酸殘基的羥基和半胱氨酸的巰基，第二次是水分子。脂?；甘堑谝淮斡H核進攻以后酶與底物形成的共價中間物

【1】絲氨酸蛋白酶

活性中心有一個絲氨酸殘基作為必需的催化基團為特征

屬于這一類酶的有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、彈性蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶（枯草桿菌分泌到胞外）、凝血酶、纖溶酶、組織性纖溶酶原激活劑（tPA）、激肽釋放酶原（切除激素原和生長因子的原序列來激活它）和顆粒酶（在穿孔蛋白的幫助下，進入特定的靶細胞，通過激活胱天蛋白酶來誘導細胞凋亡）

絲氨酸的催化機制屬于共價催化和廣義酸堿催化的混合體，由三個不變的氨基酸殘基（絲氨酸【提供進攻底物的親核基團】、組氨酸【作為廣義堿的催化劑】、天冬氨酸【定向組氨酸，影響組氨酸的PKa，改變其酸堿性質(zhì)）。若有任何一個發(fā)生突變或被化學修飾（如DIPF修飾絲氨酸），均會導致酶失活

【2】巰基蛋白（半胱氨酸蛋白酶）

催化過程中需要一個半胱氨酸殘基和一個組氨酸的殘基，機制同絲氨酸蛋白酶，但巰基比羥基更容易發(fā)生去質(zhì)子化

屬于這一類酶的有木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、鈣蛋白酶、梭菌蛋白酶、小核糖酸病毒蛋白酶、鏈球蛋白酶、白細胞介素-1-β-轉(zhuǎn)化酶、胱天蛋白（參與細胞凋亡）

（2）天冬氨酸蛋白酶和金屬蛋白酶

都只有一次親核進攻，而且親核試劑都是水分子

天冬氨酸蛋白酶有兩個重要的天冬氨酸殘基，交替當作廣義的酸堿催化劑，而金屬酶的活性需要金屬離子的作用（激活水分子或進行路易斯催化）

對于大多數(shù)天冬氨酸蛋白酶來說，都具有兩葉組成的三級結(jié)構(gòu)（兩重對稱或同源二聚體）。在功能上，要么屬于消化酶，要么屬于調(diào)節(jié)酶

HIV-1蛋白酶屬于天冬氨酸蛋白酶，在HIV的生活史中負責切開基因編碼的多聚蛋白質(zhì)產(chǎn)物，促進病毒顆粒的成熟

2.溶菌酶

水解細菌細胞壁上的肽聚糖（由短肽和多糖形成共價化合物，多肽鏈由N-乙酰胞壁酸【NAM】和N-乙酰葡糖胺【NGA】通過β-1，4-糖苷鍵 ?

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第十一章??? 核酶

核酶就是RNA的催化劑

第一節(jié)? 核酶的種類

1.小核酶：來源于某些動植物病毒的衛(wèi)星RNA，主要包括：錘頭狀核酶、發(fā)卡狀核酶、D型肝炎病毒（HDV）RNA、VARKUD核酶（VS）和GLIMS核開關(guān)

2.大核酶：1組和2組的自我剪切的內(nèi)含子、催化真核細胞mRNA前體剪接的剪接體、催化tRNA前體在5‘端后加工的核糖核酸酶P和催化蛋白質(zhì)生物合成的核糖體

第二節(jié)? 核酶的催化機制

天然的核酶基本上都是催化與磷酸二酯鍵有關(guān)的轉(zhuǎn)酯反應，功能一般為RNA的后加工；大多數(shù)核酶都屬于自催化；幾乎所有的核酶都需要二價的金屬離子鎂或錳

1.小核酶的催化機制

2.大核酶的催化機制

第十二章??? 酶活性的調(diào)節(jié)

酶活性的調(diào)節(jié)有兩種方法，一種是改變酶濃度（量變）；還有一種是改變已有酶的活性中心（質(zhì)變）

第一節(jié)? 酶的量變

改變酶量的方式有兩種：同工酶和控制酶的表達以及酶分子的降解

1.同工酶（是指同一種生物體內(nèi)催化相同的反應但在結(jié)構(gòu)上有所不同的酶）

同工酶可以以不同的量出現(xiàn)在同一種生物的不同組織或器官（乳酸脫氫酶LDM【M4存在于骨骼肌和肝，M3H存在于骨骼肌和肝，M2H2存在于腦和腎，MH3處在于心臟和紅細胞，H4心臟和紅細胞】、肌酸激酶CK【M2存在于骨骼肌細胞，MB存在于心肌細胞，B2存在于腦細胞】）；同工酶可以以不同的量出現(xiàn)在同一個細胞中但不是同一個細胞器（真核生物的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)各有一種不同的蘋果酸脫氫酶）；同工酶可以以不同的量出現(xiàn)在同一個細胞的不同的生活階段（乳酸脫氫酶LHD在出生之前主要表達M4和M3H，在出生之后主要表達H4和MH3）

己糖激酶和葡糖激酶可以看做一對同工酶，都可以催化葡萄糖的磷酸化，但己糖激酶在所有的細胞中都表達，葡糖激酶只在經(jīng)胰島素誘導后在肝細胞中表達。葡糖激酶的Km值>己糖激酶的Km值。己糖激酶可以受到其催化產(chǎn)物6-磷酸葡糖的抑制

2.酶的合成與降解

控制酶濃度的方法主要有調(diào)節(jié)酶基因的表達、受控蛋白質(zhì)的酶促降解和泛素介導依賴于蛋白酶體的蛋白質(zhì)水解

第二節(jié)? 酶的質(zhì)變

1.別構(gòu)調(diào)節(jié)（變構(gòu)調(diào)節(jié)）

有別構(gòu)中心，用來調(diào)節(jié)酶的催化活性（誘導酶的構(gòu)象改變，影響底物和酶之間的結(jié)合或催化能力）

由底物作為別構(gòu)效應物產(chǎn)生的別構(gòu)效應叫做同促效應，反之叫做異促效應

許多的別構(gòu)酶具有多個別構(gòu)中心，能與不同的別構(gòu)效應物結(jié)合

別構(gòu)調(diào)節(jié)最常出現(xiàn)在負反饋抑制（終產(chǎn)物抑制位于上游的酶的活性，從而關(guān)閉自身合成）中，通常是最后一步反應的產(chǎn)物抑制第一步反應的酶；若代謝途徑出現(xiàn)分支時，則每一個分支的終產(chǎn)物會抑制分支點的酶；若代謝途徑出現(xiàn)分支時，還有各自抑制酶部分的活性的情況

前饋調(diào)節(jié)則是位于上游的代謝物作為別構(gòu)激活劑，激活下游的限速酶（糖酵解中的第三步反應產(chǎn)物1‘6-二磷酸果糖作為別構(gòu)激活劑催化最后一步的丙酮酸激酶的活性

底物激活屬于同促調(diào)節(jié)，（底物與酶活性中心結(jié)合產(chǎn)生的正協(xié)同效應和底物與酶的構(gòu)的別構(gòu)中心結(jié)合激活酶的活性），這種激活常出現(xiàn)于機體對外來毒素的降解

別構(gòu)酶的實例分析：氨甲酰轉(zhuǎn)移酶

天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ACTase）或氨甲酰轉(zhuǎn)移酶是大腸桿菌嘧啶核苷酸從頭合成途徑中的限速酶，催化氨甲酰磷酸和天冬氨酸形成N-氨甲酰天冬氨酸和無機磷酸（維持細胞內(nèi)嘧啶核苷酸與嘌呤核苷酸的平衡

動力學曲線為S型（與底物具有正協(xié)同性）活性受到嘧啶合成的終產(chǎn)物CTP的反饋抑制，受到嘌呤核苷酸ATP的激活

全酶由兩個催化三聚體和三個調(diào)節(jié)二聚體組成。與調(diào)節(jié)二聚體分開后，單獨的催化三聚體保留了催化活性，但沒有別構(gòu)效應和底物結(jié)合的正協(xié)同性；單獨的調(diào)節(jié)二聚體無催化活性，但仍有與酶的別構(gòu)抑制劑CTP和激活劑ATP相結(jié)合的特性

2.共價修飾調(diào)節(jié)（對酶分子上某個或某些氨基酸殘基進行化學修飾從而改變酶的活性）

由修飾酶和去修飾酶共同構(gòu)成的一種可逆的環(huán)式調(diào)節(jié)系統(tǒng)

共價修飾的方式有：磷酸化（修飾的氨基酸殘基只能來自于親水氨基酸【三種羥基氨基酸和組氨酸】，修飾酶是蛋白激酶【可分為絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶、酪氨酸蛋白激酶和雙功能蛋白激酶，還有組氨酸蛋白激酶】，磷酸基團來自于ATP，去修飾酶是磷蛋白磷酸酶或蛋白磷酸酶）；腺苷酸化、尿苷酸化修飾存在于細菌體內(nèi)，被修飾氨基酸殘基通常是酪氨酸，修飾酶分別是腺苷酸轉(zhuǎn)移酶和鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶，去修飾酶分別是脫腺苷酸化酶和脫尿苷酸化酶

二硫鍵的形成可視為一種特殊的共價修飾，可見于植物（植物的光合作用暗反應中的有一些酶）

3.水解激活（細胞內(nèi)主要以無活性酶原被合成，需要通過水解去除一些氨基酸序列以后才會有活性）

水解激活的方向是是單向的，不可逆，已經(jīng)水解的酶原無法復原

通過此機制進行調(diào)節(jié)的酶主要是一些·消化酶（以酶原的方式分泌到細胞外，在特定環(huán)境下進行水解）

除了消化酶以外，絕大多數(shù)參與血凝固的凝血因子也是被水解激活的。包括XII,XI,IX,X,VII,II,V,和VIII。凝血因子II就是凝血酶。這些凝血因子可以通過聯(lián)級反應依次被水解激活

最后纖維蛋白酶原丟掉纖維蛋白肽A和B后變成纖維蛋白，纖維蛋白在丟掉兩個肽之后，暴露出兩個結(jié)合位點，彼此聚合成纖維狀的血凝塊。隨后谷氨酸殘基和賴氨酸殘基形成共價交聯(lián)，在凝血因子XII的作用下形成更加穩(wěn)定的聚合體

血友病是凝血因子VIII或IX基因缺陷造成的，唯一有效的治療方法是輸入外源的凝血因子

4.受調(diào)節(jié)蛋白調(diào)節(jié)

激活酶活性的叫做激活蛋白，抑制酶活性蛋白的叫做抑制蛋白（通過結(jié)合在酶活性中心，阻止底物與活性中心結(jié)合來達到抑制目的）

抑制蛋白中最常見的是絲氨酸蛋白酶抑制劑，專門與絲氨酸蛋白酶結(jié)合，并抑制絲氨酸蛋白酶的水解活性

例子：在體內(nèi)嗜中性粒細胞為了修復炎癥，常向外部釋放彈性蛋白酶（對于肺泡壁上的彈性蛋白會起作用，導致肺氣腫），肝細胞會釋放α1-抗胰的Serpin（可以與彈性蛋白酶結(jié)合，使其失活）

例子：細胞凋亡抑制劑（IAP）是胱天蛋白酶的抑制蛋白（與其結(jié)合）。平常時候，DNA酶會與其抑制蛋白結(jié)合，這種結(jié)合會抑制胱天蛋白酶的活性，并屏蔽指導它進入細胞核的核定位信號，使其一直留在細胞質(zhì)中。當細胞凋亡啟動時，胱天蛋白會被激活，被激活的蛋白質(zhì)將會水解細胞內(nèi)一些重要的蛋白質(zhì)，包括DNA酶的抑制蛋白，于是DNA酶被激活，進入細胞核，水解DNA

抑制劑的抑制機理：有類似于底物的化學結(jié)構(gòu)吸引酶的活性中心與它們結(jié)合，從而結(jié)合不了真正的底物

例子：周期蛋白激活和調(diào)節(jié)細胞周期有關(guān)的蛋白激酶（依賴于周期蛋白的激酶CDK），在每一個有活性的蛋白激酶后都有一個與其結(jié)合的周期蛋白（細胞周期不同時期表達不同的周期蛋白），從而使細胞周期進入到下一個

5.構(gòu)成酶的亞基之間的聚合與解離

有些酶有單體和寡聚體的形式，或者是有兩種不同形態(tài)的寡聚體但只有其中一種有活性

調(diào)節(jié)這兩種結(jié)構(gòu)的平衡，從而使酶的活性改變

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第十三章??? 酶的應用和研究方法

第一節(jié)? 酶活力的測定

1.酶活力：酶的催化能力。

定義：每分鐘催化1微摩爾物質(zhì)轉(zhuǎn)化的酶量，或者是被定義為每分鐘催化1分子底物轉(zhuǎn)化的酶量

2.酶活性的測定方法：直接測定法（如光吸收）；間接測定法（用另外一種化學試劑來反映反應的變化）；偶聯(lián)測定法（測定反應的副產(chǎn)物來反映反應的變化）

第二節(jié)? 酶的分離和純化

酶蛋白一般的純化方法

第三節(jié)? 酶工程

1.固定化酶：將一種可溶性酶和不溶性的的溶劑結(jié)合，或?qū)⑵浒竦骄哂刑厥膺x擇性透過的膜之中，從而提高酶的可重復性和穩(wěn)定性

2.人工酶：具有酶活力的多聚物或寡聚物

3.雜交酶：將酶與其他生物分子結(jié)合起來的產(chǎn)物

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