結構生物化學/特定酶和催化機制/酶分類
由於許多酶具有不涉及其功能或催化何種反應的通用名稱，因此建立了一個酶分類系統。建立了六類酶，以便可以輕鬆地對酶進行命名。這些類別是氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂合酶、異構酶和連線酶。這是酶的國際分類。酶通常用於催化官能團、電子或原子的轉移。由於這是這種情況，因此它們根據其催化的反應型別被分配了名稱。酶被編號為 1-6，從這裡開始，它們被分成細分。這允許新增一個四位數，它將在 EC（酶委員會）之前，並且可以識別每種酶。必須瞭解酶催化的反應，然後才能對其進行分類。[1]
氧化還原酶催化氧化還原反應，其中電子被轉移。這些電子通常以氫負離子或氫原子的形式存在。當底物被氧化時，它是氫供體。最常用的名稱是脫氫酶，有時也使用還原酶。當氧原子是受體時，稱為氧化酶。
轉移酶催化基團轉移反應。轉移發生在一分子（將是供體）到另一分子（將是受體）之間。大多數情況下，供體是一種輔因子，它帶有一個即將被轉移的基團。例如：己糖激酶用於糖酵解。
水解酶催化涉及水解的反應。這種情況通常涉及官能團向水的轉移。當水解酶作用於醯胺、糖苷、肽、酯或其他鍵時，它們不僅催化基團從底物的水解去除，而且還催化該基團轉移到受體化合物。這些酶也可以歸類為轉移酶，因為水解可以被視為官能團向水作為受體的轉移。但是，由於受體與水的反應很早就被發現，因此它被認為是該酶的主要功能，這使其可以歸入此分類。例如胰凝乳蛋白酶。
裂合酶催化反應，其中官能團被新增到分子中的雙鍵中，或者反過來，其中官能團被去除以形成雙鍵。例如，果糖雙磷酸醛縮酶用於透過切割 C-C 鍵將果糖 1,6-雙磷酸轉化為 G3P 和 DHAP。
異構酶催化反應，將官能團在分子內轉移，從而產生異構體形式。這些酶允許化合物內的結構或幾何變化。有時，互變異構是透過分子內氧化還原作用進行的。在這種情況下，一個分子既是氫受體又是氫供體，因此沒有氧化產物。缺乏氧化產物是該酶歸入此分類的原因。此類別下的子類別是根據異構體的型別建立的。例如磷酸葡萄糖異構酶用於將葡萄糖 6-磷酸轉化為果糖 6-磷酸。在同一底物內移動化學基團。
連線酶用於催化兩個底物連線的反應，以及由於縮合反應而形成碳-碳、碳-硫、碳-氮和碳-氧鍵。這些反應與 ATP 的裂解相偶聯。
轉運酶是催化離子或分子跨膜移動或在膜內分離的酶。它是幫助移動另一種分子的蛋白質的通用術語，通常是跨細胞膜的。該反應被指定為從“側 1”到“側 2”的轉移，因為以前使用的“內”和“外”指定可能不明確。轉運酶是革蘭氏陽性菌中最常見的分泌系統。
七個主要類別中的每一個都包含以下子類別[2]。
- EC 1.1 包括作用於供體 CH-OH 基團的氧化還原酶 (酒精氧化還原酶)
- EC 1.2 包括作用於供體的醛或氧代基團的氧化還原酶
- EC 1.3 包括作用於供體 CH-CH 基團的氧化還原酶 (CH-CH 氧化還原酶)
- EC 1.4 包括作用於供體 CH-NH2 基團的氧化還原酶 (氨基酸氧化還原酶，單胺氧化酶)
- EC 1.5 包括作用於供體 CH-NH 基團的氧化還原酶
- EC 1.6 包括作用於 NADH 或 NADPH 的氧化還原酶
- EC 1.7 包括作用於其他含氮化合物作為供體的氧化還原酶
- EC 1.8 包括作用於供體的硫基團的氧化還原酶
- EC 1.9 包括作用於供體的血紅素基團的氧化還原酶
- EC 1.10 包括作用於二酚和相關物質作為供體的氧化還原酶
- EC 1.11 包括作用於過氧化物作為受體的氧化還原酶 (過氧化物酶)
- EC 1.12 包括作用於氫作為供體的氧化還原酶
- EC 1.13 包括作用於單個供體並摻入分子氧的氧化還原酶 (氧化酶)
- EC 1.14 包括作用於成對供體並摻入分子氧的氧化還原酶
- EC 1.15 包括作用於超氧化物自由基作為受體的氧化還原酶
- EC 1.16 包括氧化金屬離子的氧化還原酶
- EC 1.17 包括作用於 CH 或 CH2 基團的氧化還原酶
- EC 1.18 包括作用於鐵硫蛋白作為供體的氧化還原酶
- EC 1.19 包括作用於還原黃素蛋白作為供體的氧化還原酶
- EC 1.20 包括作用於供體中的磷或砷的氧化還原酶
- EC 1.21 包括作用於 X-H 和 Y-H 以形成 X-Y 鍵的氧化還原酶
- EC 1.97 包括其他氧化還原酶
- EC 2.1 包括轉移單碳基團的酶（甲基轉移酶）
- EC 2.2 包括轉移醛或酮基團的酶
- EC 2.3 包括醯基轉移酶
- EC 2.4 包括糖基轉移酶
- EC 2.5 包括轉移烷基或芳基基團（除甲基以外）的酶
- EC 2.6 包括轉移含氮基團的酶（轉氨酶）
- EC 2.7 包括轉移磷含基團的酶（磷酸轉移酶，包括聚合酶和激酶）
- EC 2.8 包括轉移硫含基團的酶（硫轉移酶和硫酸轉移酶）
- EC 2.9 包括轉移硒含基團的酶
水解酶
[edit | edit source]- EC 3.1: 酯鍵（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: 醚鍵
- EC 3.4: 肽鍵（蛋白酶/肽酶）
- EC 3.5: 碳-氮鍵（除肽鍵以外）
- EC 3.6 酸酐（酸酐水解酶，包括解旋酶和GTP 酶）
- EC 3.7 碳-碳鍵
- EC 3.8 鹵化物鍵
- EC 3.9: 磷-氮鍵
- EC 3.10: 硫-氮鍵
- EC 3.11: 碳-磷鍵
- EC 3.12: 硫-硫鍵
- EC 3.13: 碳-硫鍵
裂解酶
[edit | edit source]- EC 4.1 包括裂解碳-碳鍵的裂解酶，例如脫羧酶 (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-氧鍵的裂解酶，例如脫水酶
- EC 4.3 包括裂解碳-氮鍵的裂解酶
- EC 4.4 包括裂解碳-硫鍵的裂解酶
- EC 4.5 包括裂解碳-鹵素鍵的裂解酶
- EC 4.6 包括裂解磷-氧鍵的裂解酶，例如腺苷酸環化酶和鳥苷酸環化酶
- EC 4.99 包括其他裂解酶，例如鐵螯合酶
異構酶
[edit | edit source]- EC 5.1 包括催化外消旋化（外消旋酶）和差向異構化（差向異構酶）的酶
- EC 5.2 包括催化幾何異構體異構化的酶（順反異構酶）
- EC 5.3 包括分子內氧化還原酶
- EC 5.4 包括分子內轉移酶（變位酶）
- EC 5.5 包括分子內裂解酶
- EC 5.99 包括其他異構酶（包括拓撲異構酶）
連線酶
[edit | edit source]- EC 6.1 包括用於形成碳-氧鍵的連線酶
- EC 6.2 包括用於形成碳-硫鍵的連線酶
- EC 6.3 包括用於形成碳氮鍵的連線酶（包括 精氨酸琥珀酸合成酶）。
- EC 6.4 包括用於形成碳碳鍵的連線酶。
- EC 6.5 包括用於形成 磷酸酯 鍵的連線酶。
- EC 6.6 包括用於形成氮金屬鍵的連線酶。
- EC 7.1 包括催化質子轉運的酶。
- EC 7.2 包括催化無機陽離子及其螯合物的轉運的酶。
- EC 7.3 包括催化無機陰離子的轉運的酶。
- EC 7.4 包括催化氨基酸和肽的轉運的酶。
- EC 7.5 包括催化碳水化合物及其衍生物的轉運的酶。
- EC 7.6 包括催化其他化合物的轉運的酶。
- ↑ 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：國際生物化學與分子生物學聯盟命名委員會關於酶的命名和分類的建議. 聖地亞哥：為國際生物化學與分子生物學聯盟出版，學術出版社. ISBN 0-12-227164-5.