酶的分子结构与功能课件

生物化学与分子生物学生物化学与分子生物学 王顺王顺 副教授副教授辽宁医学院基础医学院辽宁医学院基础医学院生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学教研室生物化学与分子生物学 王顺 副教授辽宁医学院基础医学院Enzyme第第 三三 章章 酶酶The biochemistry and molecular biology department of JMUEnzyme第 三 章 酶The biochemist酶的活性中心酶的活性中心一、酶的活性中心是酶分子中执行一、酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位其催化功能的部位酶的活性中心一、酶的活性中心是酶分子中执行其催化功能的部位必需基团必需基团(essential group)酶分子中氨基酸残酶分子中氨基酸残基侧链的化学基团中基侧链的化学基团中，一些与酶活性密切相关一些与酶活性密切相关的化学基团的化学基团。必需基团(essential group)或称活性部位或称活性部位(active site)，指指必需基团必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。化为产物。酶的活性中心酶的活性中心(active center)或称活性部位(active site)，指必需基团在空间结构活性中心内的必需基团活性中心内的必需基团结合基团结合基团(binding group)与底物相结合与底物相结合与底物相结合与底物相结合催化基团催化基团(catalytic group)催化底物转变成产物催化底物转变成产物 位于活性中心以外，维持酶活性中心应有位于活性中心以外，维持酶活性中心应有的空间构象和（或）作为调节剂的结合部位所的空间构象和（或）作为调节剂的结合部位所必需。必需。活性中心外的必需基团活性中心外的必需基团活性中心内的必需基团结合基团催化基团位于活性中心以外，维持酶亲核性基团：亲核性基团：Ser的羟基的羟基 Cys的巯基的巯基 His的咪唑基的咪唑基常见酶活性中心的基团常见酶活性中心的基团亲核性基团：常见酶活性中心的基团酸碱性基团：酸碱性基团：Asp和和Glu的羧基的羧基 Lys的氨基的氨基 Try的酚羟基的酚羟基 His的咪唑基的咪唑基 酸碱性基团：底底 物物 活性中心以外活性中心以外的必需基团的必需基团结合基团结合基团催化基团催化基团 活性中心活性中心 底 物 活性中心以外的必需基团结合基团催化基团 活性中心 n溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心溶溶菌菌酶酶的的活活性性中中心心是是一一裂裂隙隙，可可以以容容纳纳肽肽多多糖糖的的6个个单单糖糖基基（A，B，C，D，E，F），并并与与之之形形成成氢氢键和键和van derwaals力。力。催催化化基基团团是是35位位Glu，52位位Asp；101位位Asp和和108位位Trp是结合基团。是结合基团。溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心是一裂隙，可以容纳肽多糖的6溶菌酶的活性中心溶菌酶的活性中心 溶菌酶的活性中心 二、二、同工酶同工酶*定义定义同工酶同工酶(isoenzyme)是指催化相同的化是指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃学反应，而酶蛋白的分子结构理化性质乃至免疫学性质不同的一组酶。至免疫学性质不同的一组酶。二、同工酶*定义根据国际生化学会的建议，同工酶是由不同基根据国际生化学会的建议，同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不因编码的多肽链，或由同一基因转录生成的不同同mRNA所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。所翻译的不同多肽链组成的蛋白质。同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中，它使不同的或同一细胞的不同亚细胞结构中，它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。这为同工酶用来诊断不同器官的疾病谢特征。这为同工酶用来诊断不同器官的疾病提供了理论依据。提供了理论依据。根据国际生化学会的建议，同工酶是由不同基因编码的多肽链，或由*举例举例1：乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH1 LDH5)*举例1：乳酸脱氢酶(LDH1 LDH5)H HH HH HH HH HH HH H MMH HH HMMMMH HMMMMMMMMMMMMMMLDHLDH1 1 (H(H4 4)LDHLDH2 2(H(H3 3M)M)LDHLDH3 3(H(H2 2MM2 2)LDHLDH4 4(HM(HM3 3)LDHLDH5 5 (M(M4 4)乳酸脱氢酶的同工酶乳酸脱氢酶的同工酶Every LDH molecule consists of four subunits,where each subunit is either H or M(based on their electrophoretic properties.)HHHHHHHMHHMMHMMMMMMMLDH1LDH2 L酶的分子结构与功能课件There are five LDH isotypes:LDH-1(H4)-in the heart LDH-2(H3M)-in the reticuloendothelial system LDH-3(H2M2)-in the lungs LDH-4(HM3)-in the kidneys LDH-5(M4)-in the liver and skeletal muscle Usually LDH-2 is the predominant form in the serum.An LDH-1 level higher than the LDH-2 level,suggests myocardial infarction(damage to heart tissues releases heart LDH,which is rich in LDH-1,into the bloodstream).There are five LDH isotypes:心肌梗死和肝病病人血清心肌梗死和肝病病人血清LDHLDH同工酶谱的变化同工酶谱的变化同工酶谱的改变有助同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断于对疾病的诊断1 1酶酶活活性性心肌梗死酶谱心肌梗死酶谱正常酶谱正常酶谱肝病酶谱肝病酶谱2 23 34 45 5心肌梗死和肝病病人血清LDH同工酶谱的变化同工酶谱的改变有助n举例举例 2B BB BB BMMMM MM CK1(BB)CK2(MB)CK3(MM)脑脑 心肌心肌 骨骼肌骨骼肌肌酸激酶肌酸激酶(creatine kinase,CK)同工酶同工酶举例 2BBBMMM CK1(BB)CK2(MB)