結構生物化學/特定酶和催化機制/酶分類
由於許多酶具有不反映其功能或催化何種反應的通用名稱，因此建立了酶分類系統。為了便於命名酶，建立了六類酶。這些類別分別是氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂合酶、異構酶和連線酶。這是用於酶的國際分類。酶通常用於催化官能團、電子或原子的轉移。鑑於此，它們根據催化的反應型別被賦予名稱。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，該四位數將位於 EC（酶委員會）之前，每個酶都可以被識別。在酶被分類之前，必須知道它催化的反應。 [1]
氧化還原酶催化氧化還原反應，其中電子被轉移。這些電子通常以氫化物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，有時會使用還原酶。當氧原子是受體時，稱為氧化酶。
轉移酶催化基團轉移反應。轉移發生在將作為供體的分子與將作為受體的另一分子之間。大多數情況下，供體是帶正電荷的輔因子，其將要轉移的基團帶正電荷。例如：己糖激酶用於糖酵解。
水解酶催化涉及水解的反應。在這種情況下，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，它們不僅催化底物上基團的水解去除，而且還催化基團向受體化合物的轉移。這些酶也可以歸類於轉移酶，因為水解可以被認為是官能團向水作為受體的轉移。然而，由於受體與水的反應很早就被發現，因此它被認為是酶的主要功能，這使得它可以歸入此類別。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，或反過來，透過去除官能團形成雙鍵。例如，果糖二磷酸醛縮酶用於透過切割 C-C 鍵將果糖 1,6-二磷酸轉化為 G3P 和 DHAP。
異構酶催化反應，這些反應在分子內轉移官能團，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，互轉換是由分子內氧化還原反應完成的。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。缺乏氧化產物是這種酶歸入此類別的原因。此類別下的亞類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。將化學基團移動到同一底物內部。
連線酶用於催化兩個底物連線的過程，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。它是協助移動另一個分子（通常穿過細胞膜）的蛋白質的總稱。反應被指定為從“側 1”到“側 2”的轉移，因為以前使用的“進”和“出”的指定可能模稜兩可。轉運酶是革蘭氏陽性細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（醇氧化還原酶）
- 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 包括作用於供體的 二酚 和相關物質的氧化還原酶
- EC 1.11 包括作用於受體的 過氧化物 的氧化還原酶（過氧化物酶）
- EC 1.12 包括作用於供體的氫氣的氧化還原酶
- EC 1.13 包括作用於單一供體並結合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結合分子氧的氧化還原酶
- EC 1.15 包括作用於受體的 超氧化物 自由基的氧化還原酶
- 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 包括作用於供體的鐵硫蛋白的氧化還原酶
- EC 1.19 包括作用於還原的 黃素蛋白 作為供體的氧化還原酶
- EC 1.20 包括作用於供體的 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 包括轉移一個碳基團的酶（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 包括將 烷基 或 芳基 基團（除甲基以外）轉移的酶
- EC 2.6 包括將 含氮 基團轉移的酶 (轉氨酶)
- EC 2.7 包括將 磷 含有基團轉移的酶 (磷酸轉移酶，包括 聚合酶 和 激酶)
- EC 2.8 包括將 硫 含有基團轉移的酶 (硫轉移酶 和 硫酸轉移酶)
- EC 2.9 包括將 硒 含有基團轉移的酶
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: 有機磷化合物 鍵
- EC 3.12: 硫-硫鍵
- EC 3.13: 有機硫化合物 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 (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 的異構化的酶 (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）
- 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 包括催化氫離子轉運的酶
- EC 7.2 包括催化無機陽離子和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合會命名委員會關於酶命名和分類的建議. San Diego: Published for the International Union of Biochemistry and Molecular Biology by Academic Press. ISBN 0-12-227164-5.