第三节酶的作用机理 酶的活性中心 (一)基本概念:酶的活性中心是指结合底物和将底物转化 为产物的区城,通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维 实体。酶的活性中心包括两个功能部位:结合部位和催化 部位。 1.结合部位( Binding site) 酶分子中与底物结合的部位或区域一般称为结合部 位。此部位决定酶的专一性 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。此部位决定酶所催化反应的性质。 (必需基团、非必需基团)
第三节 酶的作用机理 （一）基本概念：酶的活性中心是指结合底物和将底物转化 为产物的区域，通常是相隔很远的氨基酸残基形成的三维 实体。酶的活性中心包括两个功能部位：结合部位和催化 部位。 1．结合部位（ Binding site） 酶分子中与底物结合的部位或区域一般称为结合部 位。此部位决定酶的专一性。 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。此部位决定酶所催化反应的性质。 （必需基团、非必需基团） 一、 酶的活性中心
必需基团:酶分子中有些基团若经化学修饰 (氧化、还原、酰化、烷化)使其改变, 则酶的活性丧失,这些基团称为必需基团。 非必需基团:有的酶温和水解掉几个AA残 基,仍能表现活性,这些基团即非必需基 团
◼ 必需基团:酶分子中有些基团若经化学修饰 （氧化、还原、酰化、烷化）使其改变， 则酶的活性丧失，这些基团称为必需基团。 ◼ 非必需基团：有的酶温和水解掉几个AA残 基，仍能表现活性，这些基团即非必需基 团
(二)酶活性中心的结构特点 1活性中心只占酶分子总体积的很小一部分,往往 只占整个酶分子体积的1%2%。 某些酶活性部位的AA残基 酶 AA残基数活性部位的AA残基 核糖核酸酶 124 His12, His119, Lys41 溶菌酶 129 Asp52, Glu35 胰凝乳蛋白酶 241 His57, Asp102, Ser195 胃蛋白酶 348 Asp32, Asp215 木瓜蛋白酶 212 Cys25, His159 羧肽酶A 307Arg127,Gu270,Tyr248.zn2+
（二）酶活性中心的结构特点 1.活性中心只占酶分子总体积的很小一部分，往往 只占整个酶分子体积的1%-2%。 某些酶活性部位的AA残基 酶 AA残基数 活性部位的AA残基 核糖核酸酶 124 His12, His119, Lys41 溶菌酶 129 Asp52, Glu35 胰凝乳蛋白酶 241 His57, Asp102, Ser195 胃蛋白酶 348 Asp32, Asp215 木瓜蛋白酶 212 Cys25, His159 羧肽酶A 307 Arg127, Glu270,Tyr248,Zn2+
(二)酶活性中心的结构特点 2.酶的活性部位是一个三维实体,具有三维空间结构。 活性中心的空间构象不是刚性的,在与底物接触时表 现出一定的柔性和运动性。(邹承鲁研究酶变性的工 作) 3.酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的,而是 在酶和底物的结合过程中,底物分子或酶分子、有时 是两者的构象同时发生了一定的变化后才互补的,此 时催化基团的位置正好处在所催化底物键的断裂和即 将生成键的适当位置,这个动态辨认过程称为诱导契 合( induced-fit) 4.酶的活性部位位于酶分子表面的一个裂隙( crevice) 内裂隙内是一个相当疏水的环境,从而有利于同底物 的结合。 5.底物靠许多弱的键力与酶结合
2. 酶的活性部位是一个三维实体，具有三维空间结构。 活性中心的空间构象不是刚性的，在与底物接触时表 现出一定的柔性和运动性。（邹承鲁研究酶变性的工 作） 3. 酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，而是 在酶和底物的结合过程中，底物分子或酶分子、有时 是两者的构象同时发生了一定的变化后才互补的，此 时催化基团的位置正好处在所催化底物键的断裂和即 将生成键的适当位置，这个动态辨认过程称为诱导契 合（induced-fit）. 4. 酶的活性部位位于酶分子表面的一个裂隙（crevice） 内.裂隙内是一个相当疏水的环境，从而有利于同底物 的结合。 5. 底物靠许多弱的键力与酶结合。 （二）酶活性中心的结构特点
(三)判断和确定酶活性中心的主要方法 酶的专一性研究:研究酶的专一性底物的 结构特点、酶的竞争性抑制剂结构特点等。 酶分子侧链基团的化学修饰法:例如1 用共价修饰的试剂作用于酶,查明保持酶活 力的必需基团;2亲和标记(合成底物类似 物);3.—SH保护剂的使用; X-射线晶体衍射法: 定点诱变法
（三）判断和确定酶活性中心的主要方法 ◼ 酶的专一性研究：研究酶的专一性底物的 结构特点、酶的竞争性抑制剂结构特点等。 ◼ 酶分子侧链基团的化学修饰法：例如1. 用共价修饰的试剂作用于酶，查明保持酶活 力的必需基团；2.亲和标记（合成底物类似 物）；3.—SH保护剂的使用； ◼ X-射线晶体衍射法： ◼ 定点诱变法