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  • 1 # 使用者5874055099084

    從酶的組成來看,有些酶僅由蛋白質或核糖核酸組成,這種酶稱為單成分酶。而有些酶除了蛋白質或核糖核酸以外,還需要有其他非生物大分子成分,這種酶稱為雙成分酶。蛋白類酶中的純蛋白質部分稱為酶蛋白。核酸類酶中的核糖核酸部分稱為酶RNA。其他非生物大分子部分稱為酶的輔助因子。

    雙成分酶需要有輔助因子存在才具有催化功能。單純的酶蛋白或酶RNA不呈現酶活力,單純的輔助因子也不呈現酶活力,只有兩者結合在一起形成全酶(holoenzyme)才能顯示出酶活力。

    全酶=酶蛋白(或酶RNA)+輔助因子

    輔助因子可以是無機金屬離子,也可以是小分子有機化合物。

    1 無機輔助因子

    無機輔助因子主要是指各種金屬離子,尤其是各種二價金屬離子。

    (1)鎂離子 鎂離子是多種酶的輔助因子,在酶的催化中起重要作用。例如,各種激酶、檸檬酸裂合酶、異檸檬酸脫氫酶、鹼性磷酸酶、酸性磷酸酶、各種自我剪接的核酸類酶等都需要鎂離子作為輔助因子。

    (2)鋅離子 鋅離子是各種金屬蛋白酶,如木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶等的輔助因子,也是銅鋅-超氧化物歧化酶(Cu,Zn-SOD)、碳酸酐酶、羧肽酶、醇脫氫酶、膠原酶等的輔助因子。

    (3)鐵離子 鐵離子與卟啉環結合成鐵卟啉,是過氧化物酶、過氧化氫酶、色氨酸雙加氧酶、細胞色素B等的輔助因子。鐵離子也是鐵-超氧化物歧化酶(Fe-SOD)、固氮酶、黃嘌呤氧化酶、琥珀酸脫氫酶、脯氨酸羧化酶的輔助因子。

    (4)銅離子 銅離子是銅鋅-超氧化物歧化酶、抗壞血酸氧化酶、細胞色素氧化酶、賴氨酸氧化酶、酪氨酸酶等的輔助因子。

    (5)錳離子 錳離子是錳-超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、丙酮酸羧化酶、精氨酸酶等的輔助因子。

    (6)鈣離子 鈣離子是α-澱粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等的輔助因子。

    2 有機輔助因子

    有機輔助因子是指雙成分酶中相對分子質量較小的有機化合物。它們在酶催化過程中起著傳遞電子、原子或基團的作用。

    (1)煙醯胺核苷酸(NAD+和NADP+) 煙醯胺是B族維生素的一員,煙醯胺核苷酸是許多脫氫酶的輔助因子,如乳酸脫氫酶、醇脫氫酶、穀氨酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶等。起輔助因子作用的煙醯胺核苷酸主要有煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,輔酶Ⅰ)和煙醯胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,輔酶Ⅱ)。

    NAD+和NADP+在脫氫酶的催化過程中參與傳遞氫(2H++2e)的作用。例如,醇脫氫酶催化伯醇脫氫生成醛,需要NAD+參與氫的傳遞。

    R—CH2CHOH+NAD+=R—CHO+NADH+H+

    NAD+和NADP+屬於氧化型, NADH和NADPH屬於還原型。其氧化還原作用體現在煙醯胺第4位碳原子上的加氫和脫氫。

    (2)黃素核苷酸(FMN和 FAD) 黃素核苷酸為維生素B2(核黃素)的衍生物,是各種黃素酶(氨基酸氧化酶、琥珀酸脫氫酶等)的輔助因子,主要有黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。

    在酶的催化過程中,FMN和FAD的主要作用是傳遞氫。其氧化還原體系主要體現在異咯嗪基團的第1位和第10位N原子的加氫和脫氧。

    (3)鐵卟啉 鐵卟啉是一些氧化酶,如過氧化氫酶、過氧化物酶等的輔助因子。它透過共價鍵與酶蛋白牢固結合。

    (4)硫辛酸(6,8-二硫辛酸) 硫辛酸全稱為6,8-二硫辛酸。它在氧化還原酶的催化作用過程中,透過氧化型和還原型的互相轉變,起傳遞氫的作用。此外,硫辛酸在酮酸的氧化脫羧反應中,也作為輔酶起醯基傳遞作用。

    (5)核苷三磷酸(NTP) 核苷三磷酸主要包括腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)、鳥苷三磷酸(GTP)、胞苷三磷酸(CTP)、尿苷三磷酸(UTP)等。它們是磷酸轉移酶的輔助因子。

    在酶的催化過程中,核苷三磷酸的磷酸基或焦磷酸被轉移到底物分子上,同時生成核苷二磷酸(NDP)或核苷酸(NMP)。

    (6)鳥苷 鳥苷是含Ⅰ型IVS的自我剪接酶(R-酶)的輔助因子。

    (7)輔酶Q 輔酶Q是一些氧化還原酶的輔助因子,於 1955年被發現。輔酶Q是一系列苯醌衍生物。分子中含有的側鏈由若干個異戊烯單位組成(n=6~10),其中短側鏈的輔酶Q主要存在於微生物中,而長側鏈的輔酶Q則存在於哺乳動物中。www.cnenzyme.com

    (8)谷胱甘肽(G-SH) 谷胱甘肽是由L-穀氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽,是L-谷氨醯-L-半胱氨酸-甘氨酸的簡稱。

    (9)輔酶A 輔酶A是各種醯基化酶的輔酶,於1948年被發現。輔酶A由一分子腺苷二磷酸、一分子泛酸和一分子巰基乙胺組成。

    (10)生物素 生物素是維生素B的一種,又稱為維生素H,生物素是羧化酶的輔助因子,在酶催化反應中,起CO2的摻入作用。

    (11)硫胺素焦磷酸 硫胺素又稱為維生素B1,於1931年被發現。硫胺素焦磷酸(TPP)於1937年被發現,是酮酸脫羧酶的輔助因子。

    (12)磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺 磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺又稱為維生素B6,於1934年被發現,是各種轉氨酶的輔助因子。在酶催化氨基酸和酮酸的轉氨過程中,維生素B6透過磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺的互相轉變,起氨基轉移作用。

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