酶活性中心的特点及鉴定方法

酶活性中心的特点及鉴定方法

  酶分子中能够直接与底物分子结合,并催化底物化学反应的部位,这一部位就成为酶的活性中心。下面是百分网小编给大家整理的酶活性中心的特点,希望能帮到大家!

  酶活性中心的特点

  一般认为活性中心主要由两个功能部位组成:第一个是结合部位,酶的底物靠此部位结合到酶分子上;第二个是催化部位,底物的键在此被打断或形成新的键从而发生一定的化学变化。

  组成功能部位的是酶分子中在三维结构上比较靠近的.少数几个氨基酸残基或是这些残基上的某些基团,它们在一级结构上可能相距甚远,甚至位于不同肽链上,而是通过肽链的盘绕、折叠在空间构象上相互靠近;对于需要辅酶的酶来说,辅酶分子或辅酶分子的某一部分结构也是功能部位的组成部分。

  活性中心必需的基团有:组氨酸的咪唑基、谷氨酸天冬氨酸的侧链羧基和丝氨酸的羟基。

  酶活性中心的鉴定方法

  1)化学修饰法

  观察酶分子被一定的化学试剂修饰前后酶活性的变化情况,结合其它方法,推断该基团是否为活性中心的功能基团。如胰凝蛋白酶与二异丙基氟磷酸(DIFP)作用即会失去活性。DIFP能与酶分子中的Ser残基共价结合,胰凝乳蛋白酶中有28个Ser残基,而与DIFP作用的仅仅是其中的Ser195。这表明Ser 195是胰凝乳蛋白酶活性中心的组成部分。

  2)亲和标记法

  是使用一个能与酶的活性中心特异结合的正常底物类似物作为活性部位基团的标记试剂。该类似物不能为酶所催化而发生化学反应,却能与酶的特定基团发生共价结合使酶失活。如N-对-甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲基酮(TPCK)是胰凝乳蛋白酶的亲和标记物,当用C14 标记的TPCK与胰凝乳蛋白酶一起保温时,酶即失活。结构分析证明TPCK 与酶分子中的His57发生作用。说明His57是活性中心的另一组成部分。

  3)X-射线衍射分析法

  可直接观察酶与底物的结合情况。

  关于酶活性中心

  一般情况下,多相催化剂只有局部位置才产生活性,称作活性中心,现多称为活性部位。活性中心可以是原子、原子团、离子、表面缺陷等,形式多种多样。在反应中活性中心的数目和结构往往发生变化。

  活性中心于1925年由泰勒(Tayler)提出,他假设那些位于晶体顶点,晶棱或结构缺陷处的原子,由于其本身化合价的不饱和性,亦即存在着表面自由价,因而具有很高活性,能够化学吸附分子,使其活化,进而发生反应。

  基本内容

  定义

  指酶催化一定化学反应的能力。

  单位

  在最适条件下,1分钟转化1微摩尔底物所需的酶量为一个酶活力单位(U)。

  比活力

  每毫克酶蛋白所具有的酶活力。单位是u/mg。比活力越高则酶越纯。

  转化数

  每分子酶或每个酶活性中心在单位时间内能催化的底物分子数(TN)。相当于酶反应的速度常数kp。也称为催化常数(Kcat)。1/kp称为催化周期。碳酸酐酶是已知转换数最高的酶之一,高达36×106每分,催化周期为1.7微秒。

  测定

  一般采用测定酶促反应初速度的方法来测定活力,因为此时干扰因素较少,速度保持恒定。反应速度的单位是浓度/单位时间,可用底物减少或产物增加的量来表示。因为产物浓度从无到有,变化较大,而底物往往过量,其变化不易测准,所以多用产物来测定。

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