几种重要的调节酶

1、几种重要的调节酶（一）（一） 同工酶同工酶（Isoenzyme）1.概念概念 同工酶同工酶是指能催化相同的化学反应，但是指能催化相同的化学反应，但酶蛋白酶蛋白的分子结构、的分子结构、组成却有所不同的一组酶组成却有所不同的一组酶,存在于生物的同一种属或同一个体的存在于生物的同一种属或同一个体的不同组织中，甚至是同一组织或细胞中不同组织中，甚至是同一组织或细胞中。一般。一般为寡为寡聚蛋白聚蛋白。2.同工酶举例：同工酶举例：1959年，年，Marker首先用电泳分离首先用电泳分离法发现法发现动物的乳动物的乳酸脱氢酶（酸脱氢酶（LDH）具有多种分子形式具有多种分子形式。LDH5(M4) LDH4(M3

2、H) LDH3(M2H2) LDH2(MH3) LDH1(H4)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、肝病变时引起的血清心、肝病变时引起的血清LDH同工酶的变化规律：同工酶的变化规律： 心脏疾病心脏疾病 LDH1和和LDH2上升，上升，LDH4和和LDH5下降。下降。急性肝炎急性肝炎 LDH5明显上升，随病情好转而恢复正常。明显上升，随病情好转而恢复正常。3.研究同工酶的意义（1）进行遗传分析、杂种优势的筛选、抗逆指标筛选（2）进行疾病诊断（3）研

3、究代谢规律（二）别 构 酶 又称变构酶。又称变构酶。有些酶的分子表面除了活性中心外，有些酶的分子表面除了活性中心外，还具有重要的功能部位还具有重要的功能部位调节中心调节中心 调节中心调节中心可以与小分子的代谢物相结合，使酶分可以与小分子的代谢物相结合，使酶分子的构象发生改变，从而影响酶的活性。这种作用叫子的构象发生改变，从而影响酶的活性。这种作用叫变变构效应构效应( (又叫别构效应又叫别构效应) )； 具有具有变构效应变构效应的酶叫的酶叫变构酶变构酶，引起变构的小分子引起变构的小分子物质叫物质叫变构剂变构剂( (调节物调节物) )。（二）别 构 酶 变构酶（别构酶）是指一些含有变构酶（别构酶）

4、是指一些含有2 2个或个或2 2个以上亚基个以上亚基的寡聚酶，的寡聚酶，在变构酶分子上，别构效应剂的调节部位一在变构酶分子上，别构效应剂的调节部位一般远离活性中心，但活性部位与调节部位之间或者活性般远离活性中心，但活性部位与调节部位之间或者活性部位之间，存在着相互作用（变构效应，协同效应）。部位之间，存在着相互作用（变构效应，协同效应）。调节物与酶分子的调节部位结合之后，引起酶分子构象调节物与酶分子的调节部位结合之后，引起酶分子构象发生变化，从而提高或降低活性部位的发生变化，从而提高或降低活性部位的酶活性。酶活性。 使使酶活性升高的变构叫正变构，此时的变酶活性升高的变构叫正变构，此时的变构剂叫

5、构剂叫正变构剂正变构剂( (正调节物正调节物) )；使使酶活性降低的变构叫负变构，此时的变酶活性降低的变构叫负变构，此时的变构剂叫构剂叫负变构剂负变构剂( (负调节物负调节物) )。（二）别 构 酶变构酶的特点：变构酶的特点：变构酶分子上除了变构酶分子上除了活性中心活性中心外，还有外，还有调节中心调节中心。调节调节中心中心结合调节因子或效应物结合调节因子或效应物。活性中心活性中心结合结合底物底物这这两个中心处在酶蛋白的不同部位，有的在不同的亚基上，有两个中心处在酶蛋白的不同部位，有的在不同的亚基上，有的在同一亚基上。的在同一亚基上。变构酶的变构酶的 v-S v-S 的关系不符合米氏方程，所以其

6、曲线不是双的关系不符合米氏方程，所以其曲线不是双曲线曲线型，型， v-S v-S关系关系曲线为曲线为S S形。形。已知的变构酶都是寡聚酶。已知的变构酶都是寡聚酶。1A2456783S50%Vmax100%BS90%VS10%V=81S90%VS10%V=3 别构酶动力学曲线别构酶动力学曲线A.A.为非调节酶的曲线为非调节酶的曲线 B.B.为别构酶的为别构酶的S S形曲线形曲线 别构酶的调节作用：别构酶的调节作用：不同的别构酶的调节物分子不同。有的别构酶具有不同的别构酶的调节物分子不同。有的别构酶具有同促效应，有的别构酶具有异促效应，更多的别构同促效应，有的别构酶具有异促效应，更多的别构酶酶是既

7、具有同促效应又具有异促效应。酶酶是既具有同促效应又具有异促效应。别构酶的活性中心负责酶对底物的结合与催化别构别构酶的活性中心负责酶对底物的结合与催化别构中心则负责调节酶反应的速度。中心则负责调节酶反应的速度。多功能酶 multifunctional enzyme酶是一种生物催化剂，它的化学组成是蛋白质或以蛋白质组成为主体的大分子物质。不同酶，其氨基酸组成、辅基种类、催化反应时的条件、分子量及其空间构型等均随之不同。通常一种酶只能专一性地催化一个化学反应，然而某些酶能催化26个化学反应，故把这一类酶称为多功能酶。其中较为典型的有脂肪酸合成酶(fatty acid synthase)、克锰毒蛋白(

8、camphorin)和乙酰基-辅酶A羧化酶(acetyl-coA carboxylase)等。（三） 多功能酶多功能酶一般指结构上只有一条多肽链，但具有两种或多功能酶一般指结构上只有一条多肽链，但具有两种或两种以上的催化活力或结合功能的蛋白质。两种以上的催化活力或结合功能的蛋白质。现已有证据证明，多功能酶是由于部分或完全的基因融现已有证据证明，多功能酶是由于部分或完全的基因融合而形成的。合而形成的。对上述同工酶、别构酶和多功能酶的探讨，将有助于阐对上述同工酶、别构酶和多功能酶的探讨，将有助于阐明代谢过程的调节机制，以便更好的加以控制，使代谢明代谢过程的调节机制，以便更好的加以控制，使代谢产物得

9、以提高，意义是十分重大的。产物得以提高，意义是十分重大的。组成酶和诱导酶根据酶的合成方式和存在时间, 微生物细胞内的酶可分为组成酶和诱导酶。组成酶是细胞内一直存在的酶, 它的合成仅受遗传物质控制即受内因控制。诱导酶是在环境中有诱导物（一般是反应的底物）存在时，微生物会因诱导物存在而产生一种酶就是诱导酶。不管是组成酶或是诱导酶都是受基因控制合成的, 如果微生物细胞内没有控制相关酶合成的基因, 这种酶就不会合成。微生物细胞中的酶组成酶细胞中始终存在的酶诱导酶环境中某种物质诱导下产生的酶基因处于打开状态基因有条件的表达组成酶 constitutive enzyme组成酶 constitutive e

10、nzyme 与生长发育条件无关，常进行定量合成的酶。按其合成方式，可与诱导酶、抑制性酶相对应。可能是因为缺少产生阻遏蛋白等的调节基因或调节基因原来就发生了变异引起的。因此，此类酶的合成量是由附着在启动子上的RNA聚合酶的亲和性等所决定的因系统的不同有很大的差异。可以认为，在供给生物所必需的组成成分的酶中，这种例子是很多的。这种酶类因为是作为细胞组成成分被合成的，所以有组成酶这一名称。诱导酶 induced enzyme诱导酶(induced enzyme)是在环境中有诱导物（通常是酶的底物）存在的情况下，由诱导物诱导而生成的酶。例如，大肠杆菌分解乳糖的半乳糖苷酶就属于诱导酶。又如，催化淀粉分解为糊精、麦芽糖等的-淀粉酶也是一种诱导酶，多种微生物都能产生这种酶。如果将能合成-淀粉酶的菌种培养在不含淀粉的葡萄糖溶液中，它就直接利用葡萄糖而不产生-淀粉酶；如果将它培养在含淀粉的培养基中，它