第8章 酶的活性調(diào)節(jié)

名詞、符號(hào)、結(jié)構(gòu)

酶原激活：有些酶在其生物合成后即可自發(fā)地折疊成一定的構(gòu)象，表現(xiàn)出全部活性，如溶菌酶；而有些酶在生物體內(nèi)先合成出來(lái)的是其無(wú)活性前體稱為酶原（enzymogen），這些酶原必需在一定的條件下（某種酶或酸），被打斷一個(gè)或幾個(gè)特定的肽鍵，從而使構(gòu)象發(fā)生一定的變化后才表現(xiàn)出活性，這一過(guò)程稱為酶原激活

共價(jià)修飾：修飾酶即共價(jià)調(diào)節(jié)酶(covalent regulatory enzyme)，它可在其他酶的作用下，將其結(jié)構(gòu)進(jìn)行共價(jià)修飾，使該酶活性發(fā)生改變

別構(gòu)酶：變構(gòu)酶也稱別構(gòu)酶，是一類重要的調(diào)節(jié)酶。由于其本身結(jié)構(gòu)及性質(zhì)上的特點(diǎn)，能夠調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)速度

變構(gòu)部位：有些酶除了活性中心外，還有一個(gè)或幾個(gè)部位，當(dāng)特異性分子非共價(jià)地結(jié)合到這些部位時(shí)，可改變酶的構(gòu)象??

正協(xié)調(diào)：正協(xié)同效應(yīng)(positive cooperative effect) ：可增加反應(yīng)速度的作用。具有這種效應(yīng)的物質(zhì)為正調(diào)節(jié)物（變構(gòu)激活劑）。多為別構(gòu)酶的底物

副協(xié)同：負(fù)協(xié)同效應(yīng)(negative cooperative effect) ：降低反應(yīng)速度。具有這種效應(yīng)的物質(zhì)為負(fù)調(diào)節(jié)物（變構(gòu)抑制劑）。常為代謝反應(yīng)序列的終產(chǎn)物

同促效應(yīng)( homotropic)：底物分子本身對(duì)別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)作用

異促效應(yīng)(heterotropic)：非底物分子的調(diào)節(jié)無(wú)對(duì)別構(gòu)酶的調(diào)節(jié)作用。它是發(fā)生在不同種類的配體的結(jié)合部位間的協(xié)同作用?？稍诘孜?、激活物、抑制劑與別構(gòu)酶的結(jié)合時(shí)發(fā)，調(diào)節(jié)物是非底物分子異促效應(yīng)別構(gòu)酶的動(dòng)力學(xué)曲線,隨著正調(diào)節(jié)劑的增加,K0.5減小。隨著別構(gòu)抑制劑濃度的增加，K0.5增大。Vmax不變。

齊變模型：主張別構(gòu)酶的所有亞基或全部呈緊密的、不利于結(jié)合底物的“T”狀態(tài)；或者全部是松散的、有利于結(jié)合底物的“R”狀態(tài)。這兩種狀態(tài)間的轉(zhuǎn)變對(duì)于每個(gè)亞基都是同時(shí)的、齊步發(fā)生的。與序變模型相對(duì)立。? 相同配體與寡聚蛋白協(xié)同結(jié)合的一種模式，

序變模型：主張酶分子中的亞基結(jié)合小分子物質(zhì)(底物或調(diào)節(jié)物)后，亞基構(gòu)象逐個(gè)地依次變化，當(dāng)?shù)孜锘蛘{(diào)節(jié)物濃度上升，升到可以與其中的一個(gè)亞基牢固地結(jié)合時(shí)，這時(shí)剩下的亞基就會(huì)按次序迅速地改變構(gòu)象，形成一個(gè)有活性的四聚體，并給出S形動(dòng)力學(xué)曲線。此模型既可解釋正調(diào)節(jié)分子的作用，也可解釋負(fù)調(diào)節(jié)分子的作用。 相同配體與寡聚蛋白協(xié)同結(jié)合的另一種模式

簡(jiǎn)答

?列舉酶活性調(diào)節(jié)的方式？

答：溫度、PH、別構(gòu)調(diào)節(jié)、酶原激活、可逆共價(jià)修飾? ?

別構(gòu)調(diào)控：酶分子的非催化部位與某些化合物可逆地非共價(jià)結(jié)合后發(fā)生構(gòu)想的改變，進(jìn)而改變酶活性狀態(tài)的調(diào)節(jié)方式。

酶原激活：將生物體中無(wú)活性的蛋白質(zhì)（前體/酶原）通過(guò)專一性的蛋白水解作用來(lái)活化酶和蛋白質(zhì)的過(guò)程稱為酶原激活。

可逆的共價(jià)修飾：共價(jià)調(diào)節(jié)酶通過(guò)其他沒(méi)對(duì)其多肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行可逆的共價(jià)修飾與非活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)酶活性。

?胰凝乳蛋白酶如何激活，如何實(shí)現(xiàn)催化？

?答：胰凝乳蛋白酶通過(guò)裂解芳香氨基送如像Phe和Tyr羰基側(cè)鏈?zhǔn)姑讣せ睢?/p>

胰凝乳蛋白酶中形成催化三聯(lián)體來(lái)實(shí)現(xiàn)催化。

?如何研究酶的活性中心，哪些氨基酸殘基組成活性中心？

答：1.化學(xué)修飾

? ? ? ? ?非特異性修飾

? ? ? ? ?特異性共價(jià)修飾

? ? ? ? ?親和標(biāo)記

2.動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定

3.X射線晶體結(jié)構(gòu)衍射

4.定點(diǎn)誘變

組成活性中心的氨基酸殘基：

?什么是別構(gòu)酶，催化有何特征。

答：變構(gòu)酶也稱別構(gòu)酶，是一類重要的調(diào)節(jié)酶。由于其本身結(jié)構(gòu)及性質(zhì)上的特點(diǎn)，能夠調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)速度。

變構(gòu)酶主要有以下幾方面特點(diǎn)：

①已知的變構(gòu)酶都是寡聚酶，即含有兩個(gè)或兩個(gè)以上亞基。在酶分子上除了有和底物結(jié)合的活性部位外，還有和調(diào)節(jié)物(或效應(yīng)物)結(jié)合的調(diào)節(jié)部位(變構(gòu)部位)。這兩種部位同處在不同亞基或在同一亞基的不同部位上。

②具有變構(gòu)效應(yīng)。當(dāng)?shù)孜锘蛐?yīng)物和酶分子上的相應(yīng)部位結(jié)合后，會(huì)引起酶分子構(gòu)象改變從而影響酶的催化活性，這種效應(yīng)叫做變構(gòu)效應(yīng)。凡是使酶活性增強(qiáng)的效應(yīng)物稱為變構(gòu)激活劑。反之，稱為變構(gòu)抑制劑，前者常常是變構(gòu)酶的底物，后者常是代謝反應(yīng)序列的終產(chǎn)物.

?③變構(gòu)酶的反應(yīng)初速度對(duì)底物濃度作圖不遵循米氏方程，而呈S形曲線，

④變構(gòu)酶常是系列反應(yīng)酶系統(tǒng)的第一個(gè)酶，或處于代謝途徑分支上的酶。

⑤變構(gòu)酶一般分子量較大，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，往往表現(xiàn)出一些與一般酶不同的性質(zhì)。脫敏。

?蛋白酶根據(jù)活性中心和催化機(jī)制分為哪幾類？那種酶的活性中心需要金屬離子。

答：1.溶菌酶

2.核糖核酸酶A

3.絲氨酸蛋白酶

3.天冬氨酸蛋白酶

5.羧肽酶A? ? (酶活性中心需要金屬離子)