《酶作用的机制》PPT课件.ppt

第四章酶作用的机制,酶作用专一性的机制酶作用高效性的机制,概念,必需基团（essentialgroup)关系到酶催化作用的化学基团eg.组氨酸的咪唑基、丝氨酸的羟基、半胱氨酸的巯基等。活性中心（activecenter）或活性部位酶分子上必需基团比较集中并构成一定空间构象、与酶的活性直接相关的结构区域。酶的活性部位（中心）由结合部位和催化部位组成。,Bindingcleftoflysozyme:aminoacidresiduesthatcontactthesubstrateareingreen,catalyticresiduesareorange,酶作用专一性的机制沈同生物化学p275,结合部位酶作用的专一性钥匙学说诱导契合学说“三点附着”假说,ByEmilFischerin1894,ByDanielKoshlandin1958,Theinducedconformationalchangeinhexokinase.,酶的底物专一性,结构专一性绝对专一性相对专一性（键专一性）立体异构专一性旋光异构(D,L)几何异构（顺、反）,Serineprotease,Activesitepocketsoftwoserineproteases.,Elastin-Ala,Effectofacatalystonactivationenergy,酶作用高效率的机制,酶作用高效率的机制沈同生物化学p279,催化部位酶作用的高效性接近和定向效应张力学说（通过底物扭曲导致催化）共价催化（亲核和亲电催化）广义酸碱催化,亲核试剂：具有给予电子对的强烈倾向的基团亲电试剂：具有接受电子对的强烈倾向的基团亲核催化：如果催化反应的速度（完全或部分地）被底物从催化剂接受电子对这一步所控制亲电催化：如果催化反应的速度（完全或部分地）被催化剂从底物接受电子对这一步所控制notepartp44,Thestructureofchymotrypsin,Chymotrypsin的活性区,Catalytictriad:Asp102His57Ser195chargerelay,(1)环境pH对酶活性有极大的影响活性区的氨基酸受影響：,(2)催化机制：两个步骤,(3)稳定过渡状态：-C-O-可与Gly193与Ser195的-N-H产生氢键而稳定,(4)专一性结合区：活性区附近有non-polarpocket辨别底物,Acylation:切开后N-peptide共价結合在酶上(Ser195)Deacylation:加水分解后释放N-peptide(slowstep)Nitrophenylacetate(作用很慢的底物类似似物),His57(pKa=6):当环境pH9,NH3+失去H+(不帶电)Ser195:DIFP可与Ser-OH反应失去活性,JuangRH(2004)BCbasics,Asp102,His57,Ser195,CatalyticTriad,Chymotrypsin顺序式催化反应A1,O,Checksubstratespecificity,Asp102,His57,Ser195,H,H,Chymotrypsin顺序式催化反应A2,O,FirstTransitionState,H,H,Chymotrypsin顺序式催化反应A3,O,Acyl-EnzymeIntermediate,H,Chymotrypsin顺序式催化反应D1,O,Acyl-EnzymeWaterIntermediate,H,Chymotrypsin顺序式催化反应D2,O,H,SecondTransitionState,H,Chymotrypsin顺序式催化反应D3,O,Deacylation,Chymotrypsin活性区还有专一性结合区,活性区,专一性结合区,催化区,丝氨酸蛋白酶的专一性不同,酶活性区,Trypsin,Chymotrypsin,Elastase,切Lys,Arg,切Trp,Phe,Tyr,切Ala,Gly,Non-pola