王镜岩 生物化学 上册 8、酶作用机制和酶活性调节 完整版

王镜岩 生物化学 上册 第八章酶作用机制和酶活性调节，包括酶是生物催化剂、酶的化学本质及其组成、酶的命名和分类、六大类酶催化反应的性质、酶的专一性 、酶的活力测定、酶的分离纯化、核酶、抗体酶(abzyme)、酶工程等内容。

第 八 章 酶 作 用 机 制 和 酶 活 性 调 节

• 一、酶的活性部位
• 概念：
  • ★ 酶的活性部位(active site)：1、也叫酶的活性中心，指酶分子上结合底物和将底物转化为产物的区域。 2、一般认为活性中心由两个功能部位组成：第一个是结合部位，负责酶与底物的结合，决定酶的专一性；第二个是催化部位，催化底物键的断裂形成新键，决定酶的催化能力。
  • ●
    必需基团：酶分子中有些基团若经化学修饰(氧化、还原、酰化、烷化)使其改变，则酶的活性丧失，这些基团称为必需基团。
  • ● 非必需基团：若上述等这些处理并未使酶的活性发生改变，则这些基团称为非必需基团。
• （一）酶活性部位的特点
  • ① 占酶分子总体积的很小一部分；
  • ② 活性部位是三维实体；
  • ③ 酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，而是通过诱导契合的。
  • ④ 活性部位位于酶分子表面的裂缝内；
  • ⑤ 底物靠较弱的次级键与酶结合；
  • ⑥ 活性中心具有柔性或可运动性。
• （二）研究酶 活性部位的方法
  • 1、 酶分子侧链基团的化学修饰法
  • (1)非特异性共价修饰
  • (2)特异性共价修饰
    • ✔️DFP与胰凝乳蛋白酶作用：只与Ser-195结合。
  • (3)亲和标记法
    • ✔️特点：1)与底物结构类似，特异性进入活性部位； 2)含有活泼基团，与活性部位某一基团共价结合。
  • 2、动力学参数测定法
    • ✔️ pH对酶活力有显著影响。pH对K’m的影响，反映酶-底物复合物的解离， pH对K’m 和V’max的影响反映了游离酶的解离，由此可确定参与反应有关解离的基团与酶活性有关。
  • 3、X-射线晶体衍射法
    • ✔️解析酶分子的三维结构，有助于了解酶活性部位AA残基所处的相对位置与实际状态，以及与活性部位有关的其他基团。
  • 4、定点诱变法
    • ✔️通过定点改变酶蛋白基因的DNA序列，研究酶活性部位 必需氨基酸。
• 二、酶催化反应的独特性质
  • 1、酶反应分为两类，一类是仅涉及电子转移，另一类是涉及电子质子或其他集团转移；
  • 2、酶的催化作用，是由AA侧链上功能基团和辅酶为媒介的；
  • 3、酶催化反应最适pH范围窄；
  • 4、一般酶分子比底物分子大得多；
  • 5、还存在其他复杂的构件：如多个活性中心，结合部位固定底物，满足多个底物共同参与反应，促进底物活化的长臂等结构。
• 三 、酶促反应机制
• （一）基元催化反应 ✔️ 酶的催化反应由一 些基元催化反应组成，即 由某些基团或小分子催化 的反应。
  • 1、酸碱催化
  • ⭐️ 通过瞬时向反应物提供质子或从反应物接受质子以维持稳定过渡态，加速反应的一类催化机制。
  • ✨ 起广义酸碱催化作用的功能基团有：Glu、Asp侧链上的羧基、Ser、Tyr的-OH、Cys的-SH，Lys侧链上的氨基，Arg中的胍基和His中的咪唑基。
  • 2、共价催化
  • ⭐️
    共价催化又称亲核催化或亲电子催化，亲核催化剂或亲电子催化剂能分别放出电子或获得电子并作用于底物的缺电子中心或负电中心，迅速形成不稳定的共价中间复合物，降低反应活化能，使反应加速。
  • 3、金属离子催化
  • 🔺 几乎1/3的酶催化活性需要金属离子，（1）把需要金属的酶分为两类： 1)金属酶：含紧密结合的金属离子;多为过渡态金属离子，如Fe2+、Fe3+、 Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+ 2)金属-激活酶：含松散结合的金属离子，多为碱或碱土金属离子，如Na+ 、K+ 、 Mg2+ 、Ca2+
  • 2、金属离子的催化作用：
    1）通过结合底物使其在反应中正确定向;
    2）许多氧化-还原酶中都含有铜或铁离子，它们作为酶的辅助因子起着传递电子的功能; 3）许多激酶的底物为ATP-Mg2+复合物，通过电荷屏蔽作用促进反应(特别是那些具有阴离子性质的电子对攻击亲核体)。 【Mg2+除了定向效应外，对磷酸基团的负电荷起静电屏蔽】
• （二）酶具有高效 催化能力的原因
  • 1、邻近和定向效应
  • ✨邻近效应：由于酶和底物分子之间的亲和性，底物向酶的活性中心靠近、结合到酶的活性中心，使底物在酶活性中心的有效浓度增加，从而使反应速率增加。
  • ✨ 定向效应：底物会诱导酶分子构象改变，使酶活性中心的相 关基团和底物的反应基团正确定向排列，使反应基团之间的分子轨道以正确方向严格定位，使酶促反应易于进行。
  • 【版本2】定向效应: 酶受底物诱导发生构象变化，使底物与酶活性中心契合，使酶促反应易于进行。对于双分子反应来说，两个底物能集中在酶活性中心 ，彼此靠近并有一定的取向。
  • 2、底物的形变与诱导契合
  • ⭐️ 当酶遇到其底物时，酶中某些基团或离子可以使底物分子内敏感键中的某些基团的电子云密度增高或降低，产生“电子张力”，使敏感键的一端更加敏感，底物分子发生形变，底物比较接近它的过渡态，降低了反应活化能，使反应易于发生。 【🔺同时，酶活性中心的结构有一种可适应性，当专一性底物与活性中心结合时可诱导酶分子构象的变化，使酶的催化基团和结合基团正确排列和定位，而催化基团能够合适地处在被作用的键的地方。】
  • 3、多元催化和协同效应
  • ⭐️ 在酶催化反应中，几个基元催化反应配合在一起起作用。 · 如:胰凝乳蛋白酶是通过Asp102, His57,Ser195组成电荷中继网催化肽键水解，包括亲核和酸碱共同催化共同作用。
  • 4、活性部位微环境的影响
  • ⭐️ 酶的活性部位形成疏水环境，当底物分子与酶的活性部位相结合，底物分子与催化基团之间的作用力将比活性部位 极性环境的作用力要强得多，这一疏水的微环境有利于酶的催化作用。 【酶分子的疏水侧链一般在分子内部组成疏水的非极性区，而表面为亲水基团组成的亲水极性区。】
• ⚠️ 它们并不是在所有的酶中同时起作用，不同的酶起主要作用的因素不完全相同，各有其特点，可以分别受一种或几种因素的影响，也就是各种酶的作用机理不尽相同。
• 四、酶催化反应机制的实例
• 丝氨酸蛋白酶
  • · 胰蛋白酶（↓ Arg、Lys的C端）、胰凝乳蛋白酶（↓ 芳香族AA的C端）、弹性蛋白酶 执行相同的反应 → 断裂肽键
  • · 胰凝乳蛋白酶反应的机制 ：广义酸碱+共价催化；【His57、Asp102、Ser195形成催化三联体】
• ⭐️ 五、酶活性的调节控制 【⭕️ 別构调节（亚基间的非共价相互作用）】
• （一）酶的別构效应 和別构酶的性质
  • 1、酶的別构效应
  • ★ 別构调节/別构调控：酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的变化，进而改变酶的活性状态，称别构调节。
  • ● 別构酶：具有这种调节作用的酶称别构酶或变构酶。
    
  • ● 效应物/別构剂：凡能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂，通常为小分子代谢物或辅因子。
  • ● 正效应物/别构激活剂：因别构导致酶活性增加的物质称为正效应物或别构激活剂。
    
  • ● 反之称为负效应物或别构抑制剂。
  • 2、別构酶的性质
  • （1）别构酶一般都是寡聚酶，通过次级键由多亚基构成。
  • ⭐️（2）因別构酶有协同效应，所以【S】对 V 的动力学曲线不是双曲线，是 S 形曲线（正协同），或表现双曲线（负协同），两者都不符合米式方程。❗️❗️❗️
  • （3）K型效应物和 V型效应物：（异促別构酶的异促效应可分为K型效应物和V型效应物）凡改变底物K0.5而不改变Vmas的效应物是K型；反之改变Vmas而不改变K0.5的效应物是V型。
  • （4）別构酶经加热或用化学试剂处理，可引起別构酶解离，失去调节活性，称为脱敏作用。脱敏后的酶表现为米氏酶的动力学曲线。
  • ✔️ 在别构酶分子上有和底物结合和催化底物的活性部位， 也有和调节物或效应物结合的调节部位，这两种部位可能在同 一亚基上，也可能分别位于不同亚基上。
  • ● 同促別构酶： （同促效应）酶活性部位和调节部位是相同的。
  • ● 协同效应：调节部位与活性部位虽然在空间上是分开的，但这两个部位可相互影响，通过构象的变化，产生协同效应。
  • ✔️ 别够调节可发生在底物-底物、调节物-底物、调节物-调节 物之间，可以是正协同也可以是负协同
• （二）別构酶的动力学
  • ⚠️ 不符合米式方程动力学❗️❗️❗️
  • 別构酶
    • 正协同 → S形曲线
    • 负协同 → 表观双曲线
  • · 正协同效应中，当酶结合1个分子底物(效应物)后，酶构象改变， 促进后续底物与酶的结合。这种酶称为具有正协同效应的別构酶。
  • · 负协同效应的酶在底物浓度较低的范围内酶活力上升快，但再继续下去，底物浓度虽有较大的提高，但反应速度升高却较小。 使得酶反应速度对底物浓度的变化不敏感。这种酶称为具有负协同效应的別构酶。
  • ● K0.5 /【S 0.5】：別构酶催化反应达到最大反应速率一半时的底物浓度。
  • ● 协同指数CI ：酶分子中的结合位点被底物饱和90%和10%时底物浓度的比值，亦称饱和比值Rs。
• （三）別构模型
  • （1）齐变模型 （MWC模型）
    • ① 由底物调节的效应，最好用协调模型来解释， 但不适合负协同效应
    • ② 不存在TR杂合态；
    • ③ T态 → R态是同时转变的；
  • （2）序变模型 （KNF模型）
    • ① 非底物调节的的效应，用序变模型解释最好，该模型适用于大多数别构酶。
    • ② 存在TR杂合态；
    • ③ T态 → R态是逐个转变的；
• （四）別构酶的实例
  • 1、天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）
  • ⭐️ ATP为別构激活剂；CTP为別构抑制剂；天冬氨酸为正协同效应。
  • · ATP、CTP对ATCase的调节的生物学意义；① ATP起信号激活的作用，提供DNA复制的能量，导致需求的嘧啶核苷酸的合成。 ② CTP的反馈抑制，则保证当嘧啶核苷酸充足时，不需要该途径继续合成N-氨甲酰天冬氨酸及其后续中间物。
  • · N-磷乙酰-L-天冬氨酸(PALA)是ATCase的抑制剂，与二底物复合物及过渡态类似。
  • 2、3-磷酸甘油醛脱氢酶
  • ⭐️ 半反应性：以3-磷酸甘油醛脱氢酶为例解释，3-磷酸甘油醛脱氢酶含有4个NAD+结合位点，但在实验中发现，只有一半能与NAD+结合，称为半反应性。这是一种极端的负协同效应，说明一定的底物浓度范围内，底物浓度变化不足以影响酶的反应速度。
• ⭐️ 六、酶活性的共价调节 （共价调节是利用酶Pro的共价变化来调节酶活性，可逆/不可逆）
• （一）酶的可逆共价修饰
  • ⭐️ 酶的共价修饰/化学修饰：酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价修饰/化学修饰。
  • ⭐️ 共价修饰酶；某些酶可以通过其它的酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性, 这类酶称为共价修饰酶。
  • · 目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一部分处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。
  • · 由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神经的指令，导致级联放大反应，所以日益引人注目。
  • 👉 🌸共价修饰包括：磷酸化、腺苷酰化、尿苷酰化、ADP-糖基化、甲基化、乙酰化等。
• 1、Pro的磷酸化和脱磷酸化 是共价调节酶活性的重要方式
  • · 磷酸化普遍存在，主要以 P-O 键连接或 P-N 键连接。 · Pro的磷酸化主要由蛋白激酶催化，常见的蛋白激酶有蛋白激酶A（PKA）、PKC、PhK、蛋白酪氨酸激酶（PTK）等。
  • · 蛋白酶C是哺乳动物细胞中一种Pro激酶，以无活性的形式存在于胞液中，当被钙离子激活后转移到膜上发挥作用。涉及到调节细胞代谢、分化、生长、增殖乃至癌变以及细胞内生物信息的传递。
  • 🛎 可逆磷酸化调控酶活性的例子——骨骼肌和肝的糖原磷酸化酶。
• 2、蛋白激酶
  • （1）PKA：属于信使(cAMP)依赖性蛋白激酶，可通过磷酸化激活许多其他酶类。
  • · PKA全酶由4个亚基组成（R2C2），R—调节亚基，C—催化亚基；
  • ❄️ cAMP与调节亚基的结合解除了对催化亚基的抑制作用。
  • （2)磷酸化酶激酶(PhK) ：是糖原代谢中的一个关键调节酶，通过磷酸化修饰激活磷酸化酶。
• 概念
  • ⭐️ 级联系统: 在连锁代谢反应中, 一个酶被激活后，连接的发生其他酶被激活，导致原始调节信号的逐级放大，这样的连锁代谢反应系统称级联系统。
  • ⭐️ 意义：只要有少量信号分子(如激素)存在， 即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应;这种调节方式快速、效率极高。
• （二）酶原激活 【不可逆共价修饰】
  • 🌟 体内合成出来的酶，有时不具有生物活性，经过蛋白水解酶专一作用后，构象发生变化，形成活性中心，变成有活性的酶。这个不具活性的蛋白质称为酶原，这个过程称为酶原的激活。
  • 该变化过程是生物体的一种调控机制, 这种调控作用的特点是，蛋白质由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。
• 1、胰凝乳蛋白酶原的激活
• 2、胃蛋白酶原的激活
  • · 酶原可以贮存在其合成部位而没有引起细胞/组织的自我消化（水解）的危险，待细胞需要时再被激活。酶原之所以没活性是因为活性中心未形成/未暴露。一般通过对多肽链的剪切修饰而使酶的活性中心形成/暴露出来。
  • ✨ 胃蛋白酶原由胃壁细胞分泌，胃酸 → N端失去一段AA序列 → 活性中心暴露 → 胃蛋白酶原被激活。
• 3、胰蛋白酶原的激活
  • ⭐️ 胰蛋白酶原由胰腺细胞分泌，进入小肠后，在有Ca2+的环境下受肠激酶的激活从N端水解下一段六肽 → 构象发生改变 → 活性部位形成。→ 有活性的胰蛋白酶。
  • ⚠️ 被激活的胰蛋白酶是所有胰脏蛋白酶原的的共同激活剂，在它的控制下，可用使所有的胰脏蛋白酶同时起作用。
• 4、凝血酶原的激活
• 七、同工酶
  • ⭐️ 概念：催化相同的化学反应，但其Pro分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶，它们被不同的基因编码。
  • ✔️同工酶的的细胞定位、专一性、活性及其调节可有所不同。
  • 🤔 同工酶的生物学功能： • 作为遗传的标志。作为一个指标推测基因型的变异； • 和个体发育及组织分化密切相关。随着组织的分化和发育，同工酶也有一个分化和转变的过程； • 适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要。 • 与癌基因表达有关。癌基因的发育与某些同工酶表达水平的降低/升高有关； • 在农业中优势杂交组合的预测等。 • 同工酶与临床诊断：血清中的同工酶可作为组织损伤的分子标记物。
• · 举例： 乳酸脱氢酶 （LDH）
  • LDH催化乳酸 → 丙酮酸，有5中同工酶（LDH 12345）。其具有组织特异性，不同组织中含量不同（这种差异在临床诊断上有重大参考意义）。
• ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫ →←↑↓ ● ★ αβ ℃ º θ ε δ γ λ π Ω

第 八 章 酶 作 用 机 制 和 酶 活 性 调 节

• 一、酶的活性部位
• 概念：
  • ★ 酶的活性部位(active site)：1、也叫酶的活性中心，指酶分子上结合底物和将底物转化为产物的区域。 2、一般认为活性中心由两个功能部位组成：第一个是结合部位，负责酶与底物的结合，决定酶的专一性；第二个是催化部位，催化底物键的断裂形成新键，决定酶的催化能力。
  • ●
    必需基团：酶分子中有些基团若经化学修饰(氧化、还原、酰化、烷化)使其改变，则酶的活性丧失，这些基团称为必需基团。
  • ● 非必需基团：若上述等这些处理并未使酶的活性发生改变，则这些基团称为非必需基团。
• （一）酶活性部位的特点
  • ① 占酶分子总体积的很小一部分；
  • ② 活性部位是三维实体；
  • ③ 酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，而是通过诱导契合的。
  • ④ 活性部位位于酶分子表面的裂缝内；
  • ⑤ 底物靠较弱的次级键与酶结合；
  • ⑥ 活性中心具有柔性或可运动性。
• （二）研究酶 活性部位的方法
  • 1、 酶分子侧链基团的化学修饰法
  • (1)非特异性共价修饰
  • (2)特异性共价修饰
    • ✔️DFP与胰凝乳蛋白酶作用：只与Ser-195结合。
  • (3)亲和标记法
    • ✔️特点：1)与底物结构类似，特异性进入活性部位； 2)含有活泼基团，与活性部位某一基团共价结合。
  • 2、动力学参数测定法
    • ✔️ pH对酶活力有显著影响。pH对K’m的影响，反映酶-底物复合物的解离， pH对K’m 和V’max的影响反映了游离酶的解离，由此可确定参与反应有关解离的基团与酶活性有关。
  • 3、X-射线晶体衍射法
    • ✔️解析酶分子的三维结构，有助于了解酶活性部位AA残基所处的相对位置与实际状态，以及与活性部位有关的其他基团。
  • 4、定点诱变法
    • ✔️通过定点改变酶蛋白基因的DNA序列，研究酶活性部位 必需氨基酸。
• 二、酶催化反应的独特性质
  • 1、酶反应分为两类，一类是仅涉及电子转移，另一类是涉及电子质子或其他集团转移；
  • 2、酶的催化作用，是由AA侧链上功能基团和辅酶为媒介的；
  • 3、酶催化反应最适pH范围窄；
  • 4、一般酶分子比底物分子大得多；
  • 5、还存在其他复杂的构件：如多个活性中心，结合部位固定底物，满足多个底物共同参与反应，促进底物活化的长臂等结构。
• 三 、酶促反应机制
• （一）基元催化反应 ✔️ 酶的催化反应由一 些基元催化反应组成，即 由某些基团或小分子催化 的反应。
  • 1、酸碱催化
  • ⭐️ 通过瞬时向反应物提供质子或从反应物接受质子以维持稳定过渡态，加速反应的一类催化机制。
  • ✨ 起广义酸碱催化作用的功能基团有：Glu、Asp侧链上的羧基、Ser、Tyr的-OH、Cys的-SH，Lys侧链上的氨基，Arg中的胍基和His中的咪唑基。
  • 2、共价催化
  • ⭐️
    共价催化又称亲核催化或亲电子催化，亲核催化剂或亲电子催化剂能分别放出电子或获得电子并作用于底物的缺电子中心或负电中心，迅速形成不稳定的共价中间复合物，降低反应活化能，使反应加速。
  • 3、金属离子催化
  • 🔺 几乎1/3的酶催化活性需要金属离子，（1）把需要金属的酶分为两类： 1)金属酶：含紧密结合的金属离子;多为过渡态金属离子，如Fe2+、Fe3+、 Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+ 2)金属-激活酶：含松散结合的金属离子，多为碱或碱土金属离子，如Na+ 、K+ 、 Mg2+ 、Ca2+
  • 2、金属离子的催化作用：
    1）通过结合底物使其在反应中正确定向;
    2）许多氧化-还原酶中都含有铜或铁离子，它们作为酶的辅助因子起着传递电子的功能; 3）许多激酶的底物为ATP-Mg2+复合物，通过电荷屏蔽作用促进反应(特别是那些具有阴离子性质的电子对攻击亲核体)。 【Mg2+除了定向效应外，对磷酸基团的负电荷起静电屏蔽】
• （二）酶具有高效 催化能力的原因
  • 1、邻近和定向效应
  • ✨邻近效应：由于酶和底物分子之间的亲和性，底物向酶的活性中心靠近、结合到酶的活性中心，使底物在酶活性中心的有效浓度增加，从而使反应速率增加。
  • ✨ 定向效应：底物会诱导酶分子构象改变，使酶活性中心的相 关基团和底物的反应基团正确定向排列，使反应基团之间的分子轨道以正确方向严格定位，使酶促反应易于进行。
  • 【版本2】定向效应: 酶受底物诱导发生构象变化，使底物与酶活性中心契合，使酶促反应易于进行。对于双分子反应来说，两个底物能集中在酶活性中心 ，彼此靠近并有一定的取向。
  • 2、底物的形变与诱导契合
  • ⭐️ 当酶遇到其底物时，酶中某些基团或离子可以使底物分子内敏感键中的某些基团的电子云密度增高或降低，产生“电子张力”，使敏感键的一端更加敏感，底物分子发生形变，底物比较接近它的过渡态，降低了反应活化能，使反应易于发生。 【🔺同时，酶活性中心的结构有一种可适应性，当专一性底物与活性中心结合时可诱导酶分子构象的变化，使酶的催化基团和结合基团正确排列和定位，而催化基团能够合适地处在被作用的键的地方。】
  • 3、多元催化和协同效应
  • ⭐️ 在酶催化反应中，几个基元催化反应配合在一起起作用。 · 如:胰凝乳蛋白酶是通过Asp102, His57,Ser195组成电荷中继网催化肽键水解，包括亲核和酸碱共同催化共同作用。
  • 4、活性部位微环境的影响
  • ⭐️ 酶的活性部位形成疏水环境，当底物分子与酶的活性部位相结合，底物分子与催化基团之间的作用力将比活性部位 极性环境的作用力要强得多，这一疏水的微环境有利于酶的催化作用。 【酶分子的疏水侧链一般在分子内部组成疏水的非极性区，而表面为亲水基团组成的亲水极性区。】
• ⚠️ 它们并不是在所有的酶中同时起作用，不同的酶起主要作用的因素不完全相同，各有其特点，可以分别受一种或几种因素的影响，也就是各种酶的作用机理不尽相同。
• 四、酶催化反应机制的实例
• 丝氨酸蛋白酶
  • · 胰蛋白酶（↓ Arg、Lys的C端）、胰凝乳蛋白酶（↓ 芳香族AA的C端）、弹性蛋白酶 执行相同的反应 → 断裂肽键
  • · 胰凝乳蛋白酶反应的机制 ：广义酸碱+共价催化；【His57、Asp102、Ser195形成催化三联体】
• ⭐️ 五、酶活性的调节控制 【⭕️ 別构调节（亚基间的非共价相互作用）】
• （一）酶的別构效应 和別构酶的性质
  • 1、酶的別构效应
  • ★ 別构调节/別构调控：酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的变化，进而改变酶的活性状态，称别构调节。
  • ● 別构酶：具有这种调节作用的酶称别构酶或变构酶。
    
  • ● 效应物/別构剂：凡能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂，通常为小分子代谢物或辅因子。
  • ● 正效应物/别构激活剂：因别构导致酶活性增加的物质称为正效应物或别构激活剂。
    
  • ● 反之称为负效应物或别构抑制剂。
  • 2、別构酶的性质
  • （1）别构酶一般都是寡聚酶，通过次级键由多亚基构成。
  • ⭐️（2）因別构酶有协同效应，所以【S】对 V 的动力学曲线不是双曲线，是 S 形曲线（正协同），或表现双曲线（负协同），两者都不符合米式方程。❗️❗️❗️
  • （3）K型效应物和 V型效应物：（异促別构酶的异促效应可分为K型效应物和V型效应物）凡改变底物K0.5而不改变Vmas的效应物是K型；反之改变Vmas而不改变K0.5的效应物是V型。
  • （4）別构酶经加热或用化学试剂处理，可引起別构酶解离，失去调节活性，称为脱敏作用。脱敏后的酶表现为米氏酶的动力学曲线。
  • ✔️ 在别构酶分子上有和底物结合和催化底物的活性部位， 也有和调节物或效应物结合的调节部位，这两种部位可能在同 一亚基上，也可能分别位于不同亚基上。
  • ● 同促別构酶： （同促效应）酶活性部位和调节部位是相同的。
  • ● 协同效应：调节部位与活性部位虽然在空间上是分开的，但这两个部位可相互影响，通过构象的变化，产生协同效应。
  • ✔️ 别够调节可发生在底物-底物、调节物-底物、调节物-调节 物之间，可以是正协同也可以是负协同
• （二）別构酶的动力学
  • ⚠️ 不符合米式方程动力学❗️❗️❗️
  • 別构酶
    • 正协同 → S形曲线
    • 负协同 → 表观双曲线
  • · 正协同效应中，当酶结合1个分子底物(效应物)后，酶构象改变， 促进后续底物与酶的结合。这种酶称为具有正协同效应的別构酶。
  • · 负协同效应的酶在底物浓度较低的范围内酶活力上升快，但再继续下去，底物浓度虽有较大的提高，但反应速度升高却较小。 使得酶反应速度对底物浓度的变化不敏感。这种酶称为具有负协同效应的別构酶。
  • ● K0.5 /【S 0.5】：別构酶催化反应达到最大反应速率一半时的底物浓度。
  • ● 协同指数CI ：酶分子中的结合位点被底物饱和90%和10%时底物浓度的比值，亦称饱和比值Rs。
• （三）別构模型
  • （1）齐变模型 （MWC模型）
    • ① 由底物调节的效应，最好用协调模型来解释， 但不适合负协同效应
    • ② 不存在TR杂合态；
    • ③ T态 → R态是同时转变的；
  • （2）序变模型 （KNF模型）
    • ① 非底物调节的的效应，用序变模型解释最好，该模型适用于大多数别构酶。
    • ② 存在TR杂合态；
    • ③ T态 → R态是逐个转变的；
• （四）別构酶的实例
  • 1、天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）
  • ⭐️ ATP为別构激活剂；CTP为別构抑制剂；天冬氨酸为正协同效应。
  • · ATP、CTP对ATCase的调节的生物学意义；① ATP起信号激活的作用，提供DNA复制的能量，导致需求的嘧啶核苷酸的合成。 ② CTP的反馈抑制，则保证当嘧啶核苷酸充足时，不需要该途径继续合成N-氨甲酰天冬氨酸及其后续中间物。
  • · N-磷乙酰-L-天冬氨酸(PALA)是ATCase的抑制剂，与二底物复合物及过渡态类似。
  • 2、3-磷酸甘油醛脱氢酶
  • ⭐️ 半反应性：以3-磷酸甘油醛脱氢酶为例解释，3-磷酸甘油醛脱氢酶含有4个NAD+结合位点，但在实验中发现，只有一半能与NAD+结合，称为半反应性。这是一种极端的负协同效应，说明一定的底物浓度范围内，底物浓度变化不足以影响酶的反应速度。
• ⭐️ 六、酶活性的共价调节 （共价调节是利用酶Pro的共价变化来调节酶活性，可逆/不可逆）
• （一）酶的可逆共价修饰
  • ⭐️ 酶的共价修饰/化学修饰：酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价修饰/化学修饰。
  • ⭐️ 共价修饰酶；某些酶可以通过其它的酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性, 这类酶称为共价修饰酶。
  • · 目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一部分处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。
  • · 由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神经的指令，导致级联放大反应，所以日益引人注目。
  • 👉 🌸共价修饰包括：磷酸化、腺苷酰化、尿苷酰化、ADP-糖基化、甲基化、乙酰化等。
• 1、Pro的磷酸化和脱磷酸化 是共价调节酶活性的重要方式
  • · 磷酸化普遍存在，主要以 P-O 键连接或 P-N 键连接。 · Pro的磷酸化主要由蛋白激酶催化，常见的蛋白激酶有蛋白激酶A（PKA）、PKC、PhK、蛋白酪氨酸激酶（PTK）等。
  • · 蛋白酶C是哺乳动物细胞中一种Pro激酶，以无活性的形式存在于胞液中，当被钙离子激活后转移到膜上发挥作用。涉及到调节细胞代谢、分化、生长、增殖乃至癌变以及细胞内生物信息的传递。
  • 🛎 可逆磷酸化调控酶活性的例子——骨骼肌和肝的糖原磷酸化酶。
• 2、蛋白激酶
  • （1）PKA：属于信使(cAMP)依赖性蛋白激酶，可通过磷酸化激活许多其他酶类。
  • · PKA全酶由4个亚基组成（R2C2），R—调节亚基，C—催化亚基；
  • ❄️ cAMP与调节亚基的结合解除了对催化亚基的抑制作用。
  • （2)磷酸化酶激酶(PhK) ：是糖原代谢中的一个关键调节酶，通过磷酸化修饰激活磷酸化酶。
• 概念
  • ⭐️ 级联系统: 在连锁代谢反应中, 一个酶被激活后，连接的发生其他酶被激活，导致原始调节信号的逐级放大，这样的连锁代谢反应系统称级联系统。
  • ⭐️ 意义：只要有少量信号分子(如激素)存在， 即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应;这种调节方式快速、效率极高。
• （二）酶原激活 【不可逆共价修饰】
  • 🌟 体内合成出来的酶，有时不具有生物活性，经过蛋白水解酶专一作用后，构象发生变化，形成活性中心，变成有活性的酶。这个不具活性的蛋白质称为酶原，这个过程称为酶原的激活。
  • 该变化过程是生物体的一种调控机制, 这种调控作用的特点是，蛋白质由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。
• 1、胰凝乳蛋白酶原的激活
• 2、胃蛋白酶原的激活
  • · 酶原可以贮存在其合成部位而没有引起细胞/组织的自我消化（水解）的危险，待细胞需要时再被激活。酶原之所以没活性是因为活性中心未形成/未暴露。一般通过对多肽链的剪切修饰而使酶的活性中心形成/暴露出来。
  • ✨ 胃蛋白酶原由胃壁细胞分泌，胃酸 → N端失去一段AA序列 → 活性中心暴露 → 胃蛋白酶原被激活。
• 3、胰蛋白酶原的激活
  • ⭐️ 胰蛋白酶原由胰腺细胞分泌，进入小肠后，在有Ca2+的环境下受肠激酶的激活从N端水解下一段六肽 → 构象发生改变 → 活性部位形成。→ 有活性的胰蛋白酶。
  • ⚠️ 被激活的胰蛋白酶是所有胰脏蛋白酶原的的共同激活剂，在它的控制下，可用使所有的胰脏蛋白酶同时起作用。
• 4、凝血酶原的激活
• 七、同工酶
  • ⭐️ 概念：催化相同的化学反应，但其Pro分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶，它们被不同的基因编码。
  • ✔️同工酶的的细胞定位、专一性、活性及其调节可有所不同。
  • 🤔 同工酶的生物学功能： • 作为遗传的标志。作为一个指标推测基因型的变异； • 和个体发育及组织分化密切相关。随着组织的分化和发育，同工酶也有一个分化和转变的过程； • 适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要。 • 与癌基因表达有关。癌基因的发育与某些同工酶表达水平的降低/升高有关； • 在农业中优势杂交组合的预测等。 • 同工酶与临床诊断：血清中的同工酶可作为组织损伤的分子标记物。
• · 举例： 乳酸脱氢酶 （LDH）
  • LDH催化乳酸 → 丙酮酸，有5中同工酶（LDH 12345）。其具有组织特异性，不同组织中含量不同（这种差异在临床诊断上有重大参考意义）。
• ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫ →←↑↓ ● ★ αβ ℃ º θ ε δ γ λ π Ω

第 八 章 酶 作 用 机 制 和 酶 活 性 调 节

• 一、酶的活性部位
• 概念：
  • ★ 酶的活性部位(active site)：1、也叫酶的活性中心，指酶分子上结合底物和将底物转化为产物的区域。 2、一般认为活性中心由两个功能部位组成：第一个是结合部位，负责酶与底物的结合，决定酶的专一性；第二个是催化部位，催化底物键的断裂形成新键，决定酶的催化能力。
  • ●
    必需基团：酶分子中有些基团若经化学修饰(氧化、还原、酰化、烷化)使其改变，则酶的活性丧失，这些基团称为必需基团。
  • ● 非必需基团：若上述等这些处理并未使酶的活性发生改变，则这些基团称为非必需基团。
• （一）酶活性部位的特点
  • ① 占酶分子总体积的很小一部分；
  • ② 活性部位是三维实体；
  • ③ 酶的活性部位并不是和底物的形状正好互补的，而是通过诱导契合的。
  • ④ 活性部位位于酶分子表面的裂缝内；
  • ⑤ 底物靠较弱的次级键与酶结合；
  • ⑥ 活性中心具有柔性或可运动性。
• （二）研究酶 活性部位的方法
  • 1、 酶分子侧链基团的化学修饰法
  • (1)非特异性共价修饰
  • (2)特异性共价修饰
    • ✔️DFP与胰凝乳蛋白酶作用：只与Ser-195结合。
  • (3)亲和标记法
    • ✔️特点：1)与底物结构类似，特异性进入活性部位； 2)含有活泼基团，与活性部位某一基团共价结合。
  • 2、动力学参数测定法
    • ✔️ pH对酶活力有显著影响。pH对K’m的影响，反映酶-底物复合物的解离， pH对K’m 和V’max的影响反映了游离酶的解离，由此可确定参与反应有关解离的基团与酶活性有关。
  • 3、X-射线晶体衍射法
    • ✔️解析酶分子的三维结构，有助于了解酶活性部位AA残基所处的相对位置与实际状态，以及与活性部位有关的其他基团。
  • 4、定点诱变法
    • ✔️通过定点改变酶蛋白基因的DNA序列，研究酶活性部位 必需氨基酸。
• 二、酶催化反应的独特性质
  • 1、酶反应分为两类，一类是仅涉及电子转移，另一类是涉及电子质子或其他集团转移；
  • 2、酶的催化作用，是由AA侧链上功能基团和辅酶为媒介的；
  • 3、酶催化反应最适pH范围窄；
  • 4、一般酶分子比底物分子大得多；
  • 5、还存在其他复杂的构件：如多个活性中心，结合部位固定底物，满足多个底物共同参与反应，促进底物活化的长臂等结构。
• 三 、酶促反应机制
• （一）基元催化反应 ✔️ 酶的催化反应由一 些基元催化反应组成，即 由某些基团或小分子催化 的反应。
  • 1、酸碱催化
  • ⭐️ 通过瞬时向反应物提供质子或从反应物接受质子以维持稳定过渡态，加速反应的一类催化机制。
  • ✨ 起广义酸碱催化作用的功能基团有：Glu、Asp侧链上的羧基、Ser、Tyr的-OH、Cys的-SH，Lys侧链上的氨基，Arg中的胍基和His中的咪唑基。
  • 2、共价催化
  • ⭐️
    共价催化又称亲核催化或亲电子催化，亲核催化剂或亲电子催化剂能分别放出电子或获得电子并作用于底物的缺电子中心或负电中心，迅速形成不稳定的共价中间复合物，降低反应活化能，使反应加速。
  • 3、金属离子催化
  • 🔺 几乎1/3的酶催化活性需要金属离子，（1）把需要金属的酶分为两类： 1)金属酶：含紧密结合的金属离子;多为过渡态金属离子，如Fe2+、Fe3+、 Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co3+ 2)金属-激活酶：含松散结合的金属离子，多为碱或碱土金属离子，如Na+ 、K+ 、 Mg2+ 、Ca2+
  • 2、金属离子的催化作用：
    1）通过结合底物使其在反应中正确定向;
    2）许多氧化-还原酶中都含有铜或铁离子，它们作为酶的辅助因子起着传递电子的功能; 3）许多激酶的底物为ATP-Mg2+复合物，通过电荷屏蔽作用促进反应(特别是那些具有阴离子性质的电子对攻击亲核体)。 【Mg2+除了定向效应外，对磷酸基团的负电荷起静电屏蔽】
• （二）酶具有高效 催化能力的原因
  • 1、邻近和定向效应
  • ✨邻近效应：由于酶和底物分子之间的亲和性，底物向酶的活性中心靠近、结合到酶的活性中心，使底物在酶活性中心的有效浓度增加，从而使反应速率增加。
  • ✨ 定向效应：底物会诱导酶分子构象改变，使酶活性中心的相 关基团和底物的反应基团正确定向排列，使反应基团之间的分子轨道以正确方向严格定位，使酶促反应易于进行。
  • 【版本2】定向效应: 酶受底物诱导发生构象变化，使底物与酶活性中心契合，使酶促反应易于进行。对于双分子反应来说，两个底物能集中在酶活性中心 ，彼此靠近并有一定的取向。
  • 2、底物的形变与诱导契合
  • ⭐️ 当酶遇到其底物时，酶中某些基团或离子可以使底物分子内敏感键中的某些基团的电子云密度增高或降低，产生“电子张力”，使敏感键的一端更加敏感，底物分子发生形变，底物比较接近它的过渡态，降低了反应活化能，使反应易于发生。 【🔺同时，酶活性中心的结构有一种可适应性，当专一性底物与活性中心结合时可诱导酶分子构象的变化，使酶的催化基团和结合基团正确排列和定位，而催化基团能够合适地处在被作用的键的地方。】
  • 3、多元催化和协同效应
  • ⭐️ 在酶催化反应中，几个基元催化反应配合在一起起作用。 · 如:胰凝乳蛋白酶是通过Asp102, His57,Ser195组成电荷中继网催化肽键水解，包括亲核和酸碱共同催化共同作用。
  • 4、活性部位微环境的影响
  • ⭐️ 酶的活性部位形成疏水环境，当底物分子与酶的活性部位相结合，底物分子与催化基团之间的作用力将比活性部位 极性环境的作用力要强得多，这一疏水的微环境有利于酶的催化作用。 【酶分子的疏水侧链一般在分子内部组成疏水的非极性区，而表面为亲水基团组成的亲水极性区。】
• ⚠️ 它们并不是在所有的酶中同时起作用，不同的酶起主要作用的因素不完全相同，各有其特点，可以分别受一种或几种因素的影响，也就是各种酶的作用机理不尽相同。

第 八 章 酶 作 用 机 制 和 酶 活 性 调 节

• 四、酶催化反应机制的实例
• 丝氨酸蛋白酶
  • · 胰蛋白酶（↓ Arg、Lys的C端）、胰凝乳蛋白酶（↓ 芳香族AA的C端）、弹性蛋白酶 执行相同的反应 → 断裂肽键
  • · 胰凝乳蛋白酶反应的机制 ：广义酸碱+共价催化；【His57、Asp102、Ser195形成催化三联体】
• ⭐️ 五、酶活性的调节控制 【⭕️ 別构调节（亚基间的非共价相互作用）】
• （一）酶的別构效应 和別构酶的性质
  • 1、酶的別构效应
  • ★ 別构调节/別构调控：酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的变化，进而改变酶的活性状态，称别构调节。
  • ● 別构酶：具有这种调节作用的酶称别构酶或变构酶。
    
  • ● 效应物/別构剂：凡能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂，通常为小分子代谢物或辅因子。
  • ● 正效应物/别构激活剂：因别构导致酶活性增加的物质称为正效应物或别构激活剂。
    
  • ● 反之称为负效应物或别构抑制剂。
  • 2、別构酶的性质
  • （1）别构酶一般都是寡聚酶，通过次级键由多亚基构成。
  • ⭐️（2）因別构酶有协同效应，所以【S】对 V 的动力学曲线不是双曲线，是 S 形曲线（正协同），或表现双曲线（负协同），两者都不符合米式方程。❗️❗️❗️
  • （3）K型效应物和 V型效应物：（异促別构酶的异促效应可分为K型效应物和V型效应物）凡改变底物K0.5而不改变Vmas的效应物是K型；反之改变Vmas而不改变K0.5的效应物是V型。
  • （4）別构酶经加热或用化学试剂处理，可引起別构酶解离，失去调节活性，称为脱敏作用。脱敏后的酶表现为米氏酶的动力学曲线。
  • ✔️ 在别构酶分子上有和底物结合和催化底物的活性部位， 也有和调节物或效应物结合的调节部位，这两种部位可能在同 一亚基上，也可能分别位于不同亚基上。
  • ● 同促別构酶： （同促效应）酶活性部位和调节部位是相同的。
  • ● 协同效应：调节部位与活性部位虽然在空间上是分开的，但这两个部位可相互影响，通过构象的变化，产生协同效应。
  • ✔️ 别够调节可发生在底物-底物、调节物-底物、调节物-调节 物之间，可以是正协同也可以是负协同
• （二）別构酶的动力学
  • ⚠️ 不符合米式方程动力学❗️❗️❗️
  • 別构酶
    • 正协同 → S形曲线
    • 负协同 → 表观双曲线
  • · 正协同效应中，当酶结合1个分子底物(效应物)后，酶构象改变， 促进后续底物与酶的结合。这种酶称为具有正协同效应的別构酶。
  • · 负协同效应的酶在底物浓度较低的范围内酶活力上升快，但再继续下去，底物浓度虽有较大的提高，但反应速度升高却较小。 使得酶反应速度对底物浓度的变化不敏感。这种酶称为具有负协同效应的別构酶。
  • ● K0.5 /【S 0.5】：別构酶催化反应达到最大反应速率一半时的底物浓度。
  • ● 协同指数CI ：酶分子中的结合位点被底物饱和90%和10%时底物浓度的比值，亦称饱和比值Rs。
• （三）別构模型
  • （1）齐变模型 （MWC模型）
    • ① 由底物调节的效应，最好用协调模型来解释， 但不适合负协同效应
    • ② 不存在TR杂合态；
    • ③ T态 → R态是同时转变的；
  • （2）序变模型 （KNF模型）
    • ① 非底物调节的的效应，用序变模型解释最好，该模型适用于大多数别构酶。
    • ② 存在TR杂合态；
    • ③ T态 → R态是逐个转变的；
• （四）別构酶的实例
  • 1、天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）
  • ⭐️ ATP为別构激活剂；CTP为別构抑制剂；天冬氨酸为正协同效应。
  • · ATP、CTP对ATCase的调节的生物学意义；① ATP起信号激活的作用，提供DNA复制的能量，导致需求的嘧啶核苷酸的合成。 ② CTP的反馈抑制，则保证当嘧啶核苷酸充足时，不需要该途径继续合成N-氨甲酰天冬氨酸及其后续中间物。
  • · N-磷乙酰-L-天冬氨酸(PALA)是ATCase的抑制剂，与二底物复合物及过渡态类似。
  • 2、3-磷酸甘油醛脱氢酶
  • ⭐️ 半反应性：以3-磷酸甘油醛脱氢酶为例解释，3-磷酸甘油醛脱氢酶含有4个NAD+结合位点，但在实验中发现，只有一半能与NAD+结合，称为半反应性。这是一种极端的负协同效应，说明一定的底物浓度范围内，底物浓度变化不足以影响酶的反应速度。
• ⭐️ 六、酶活性的共价调节 （共价调节是利用酶Pro的共价变化来调节酶活性，可逆/不可逆）

第 八 章 酶 作 用 机 制 和 酶 活 性 调 节

• （一）酶的可逆共价修饰
  • ⭐️ 酶的共价修饰/化学修饰：酶蛋白肽链上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性，这一过程称为酶的共价修饰/化学修饰。
  • ⭐️ 共价修饰酶；某些酶可以通过其它的酶对其多肽链上某些基团进行可逆的共价修饰，使其处于活性与非活性的互变状态，从而调节酶活性, 这类酶称为共价修饰酶。
  • · 目前发现有数百种酶被翻译后都要进行共价修饰，其中一部分处于分支代谢途径，成为对代谢流量起调节作用的关键酶或限速酶。
  • · 由于这种调节的生理意义广泛，反应灵敏，节约能量，机制多样，在体内显得十分灵活，加之它们常受激素甚至神经的指令，导致级联放大反应，所以日益引人注目。
  • 👉 🌸共价修饰包括：磷酸化、腺苷酰化、尿苷酰化、ADP-糖基化、甲基化、乙酰化等。
• 1、Pro的磷酸化和脱磷酸化 是共价调节酶活性的重要方式
  • · 磷酸化普遍存在，主要以 P-O 键连接或 P-N 键连接。 · Pro的磷酸化主要由蛋白激酶催化，常见的蛋白激酶有蛋白激酶A（PKA）、PKC、PhK、蛋白酪氨酸激酶（PTK）等。
  • · 蛋白酶C是哺乳动物细胞中一种Pro激酶，以无活性的形式存在于胞液中，当被钙离子激活后转移到膜上发挥作用。涉及到调节细胞代谢、分化、生长、增殖乃至癌变以及细胞内生物信息的传递。
  • 🛎 可逆磷酸化调控酶活性的例子——骨骼肌和肝的糖原磷酸化酶。
• 2、蛋白激酶
  • （1）PKA：属于信使(cAMP)依赖性蛋白激酶，可通过磷酸化激活许多其他酶类。
  • · PKA全酶由4个亚基组成（R2C2），R—调节亚基，C—催化亚基；
  • ❄️ cAMP与调节亚基的结合解除了对催化亚基的抑制作用。
  • （2)磷酸化酶激酶(PhK) ：是糖原代谢中的一个关键调节酶，通过磷酸化修饰激活磷酸化酶。
• 概念
  • ⭐️ 级联系统: 在连锁代谢反应中, 一个酶被激活后，连接的发生其他酶被激活，导致原始调节信号的逐级放大，这样的连锁代谢反应系统称级联系统。
  • ⭐️ 意义：只要有少量信号分子(如激素)存在， 即可通过加速这种酶促反应，而使大量的另一种酶发生化学修饰，从而获得放大效应;这种调节方式快速、效率极高。
• （二）酶原激活 【不可逆共价修饰】
  • 🌟 体内合成出来的酶，有时不具有生物活性，经过蛋白水解酶专一作用后，构象发生变化，形成活性中心，变成有活性的酶。这个不具活性的蛋白质称为酶原，这个过程称为酶原的激活。
  • 该变化过程是生物体的一种调控机制, 这种调控作用的特点是，蛋白质由无活性状态转变成活性状态是不可逆的。
• 1、胰凝乳蛋白酶原的激活
• 2、胃蛋白酶原的激活
  • · 酶原可以贮存在其合成部位而没有引起细胞/组织的自我消化（水解）的危险，待细胞需要时再被激活。酶原之所以没活性是因为活性中心未形成/未暴露。一般通过对多肽链的剪切修饰而使酶的活性中心形成/暴露出来。
  • ✨ 胃蛋白酶原由胃壁细胞分泌，胃酸 → N端失去一段AA序列 → 活性中心暴露 → 胃蛋白酶原被激活。
• 3、胰蛋白酶原的激活
  • ⭐️ 胰蛋白酶原由胰腺细胞分泌，进入小肠后，在有Ca2+的环境下受肠激酶的激活从N端水解下一段六肽 → 构象发生改变 → 活性部位形成。→ 有活性的胰蛋白酶。
  • ⚠️ 被激活的胰蛋白酶是所有胰脏蛋白酶原的的共同激活剂，在它的控制下，可用使所有的胰脏蛋白酶同时起作用。
• 4、凝血酶原的激活
• 七、同工酶
  • ⭐️ 概念：催化相同的化学反应，但其Pro分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶，它们被不同的基因编码。
  • ✔️同工酶的的细胞定位、专一性、活性及其调节可有所不同。
  • 🤔 同工酶的生物学功能： • 作为遗传的标志。作为一个指标推测基因型的变异； • 和个体发育及组织分化密切相关。随着组织的分化和发育，同工酶也有一个分化和转变的过程； • 适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要。 • 与癌基因表达有关。癌基因的发育与某些同工酶表达水平的降低/升高有关； • 在农业中优势杂交组合的预测等。 • 同工酶与临床诊断：血清中的同工酶可作为组织损伤的分子标记物。
• · 举例： 乳酸脱氢酶 （LDH）
  • LDH催化乳酸 → 丙酮酸，有5中同工酶（LDH 12345）。其具有组织特异性，不同组织中含量不同（这种差异在临床诊断上有重大参考意义）。
• ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫ →←↑↓ ● ★ αβ ℃ º θ ε δ γ λ π Ω

第 八 章 酶 作 用 机 制 和 酶 活 性 调 节

• 七、同工酶
  • ⭐️ 概念：催化相同的化学反应，但其Pro分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶，它们被不同的基因编码。
  • ✔️同工酶的的细胞定位、专一性、活性及其调节可有所不同。
  • 🤔 同工酶的生物学功能： • 作为遗传的标志。作为一个指标推测基因型的变异； • 和个体发育及组织分化密切相关。随着组织的分化和发育，同工酶也有一个分化和转变的过程； • 适应不同组织或不同细胞器在代谢上的不同需要。 • 与癌基因表达有关。癌基因的发育与某些同工酶表达水平的降低/升高有关； • 在农业中优势杂交组合的预测等。 • 同工酶与临床诊断：血清中的同工酶可作为组织损伤的分子标记物。
• · 举例： 乳酸脱氢酶 （LDH）
  • LDH催化乳酸 → 丙酮酸，有5中同工酶（LDH 12345）。其具有组织特异性，不同组织中含量不同（这种差异在临床诊断上有重大参考意义）。