活性位點(diǎn)
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活性位點(diǎn)(英語(yǔ):Active site),又稱活化位置,是指一個(gè)酵素中具有催化能力與結(jié)合位置的部位。其結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)可供辨識(shí)受質(zhì),并與受質(zhì)結(jié)合?;罨恢猛ㄊ墙退乇砻嫔弦粋€(gè)類似口袋的區(qū)域,內(nèi)部含有可與特定受質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的殘基。
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結(jié)合
大部分酵素只會(huì)有一個(gè)活性位點(diǎn),只對(duì)應(yīng)一種受質(zhì)。酵素的變性作用,通常是因?yàn)楦邷鼗蛘呤菢O端的PH值,造成酵素活性位點(diǎn)形狀的改變。
以下有兩種酵素結(jié)合的假說(shuō)
酵素鎖鑰假說(shuō)
由Emil Fischer提出的,他的假設(shè)是說(shuō)酵素的活性位點(diǎn)和受質(zhì)可以很完美的結(jié)合,當(dāng)兩者結(jié)合,受質(zhì)的修飾就開(kāi)始了。
誘導(dǎo)契合假說(shuō)
由Daniel Koshland提出的,它是鎖鑰理論的延伸,但它主張活性位點(diǎn)和受質(zhì)不會(huì)完美結(jié)合,且活性位點(diǎn)是可以形狀改變到和受質(zhì)完美結(jié)合的狀態(tài);當(dāng)受質(zhì)接上后,誘導(dǎo)形狀改變,當(dāng)受質(zhì)離開(kāi)后,酵素回到它原本的樣子。
化學(xué)性質(zhì)
受質(zhì)和酵素結(jié)合,透過(guò)氫鍵、疏水交互作用或兩者都有?;钚晕稽c(diǎn)上的殘基作為質(zhì)子或其他受質(zhì)化學(xué)基團(tuán)的接受者或提供者,進(jìn)而降低反應(yīng)活化能,加快反應(yīng)速率。當(dāng)酵素和受質(zhì)間的作用完后,產(chǎn)物在活性位點(diǎn)會(huì)相當(dāng)?shù)牟环€(wěn)定,進(jìn)而離開(kāi)酵素。
輔因子
酵素會(huì)運(yùn)用輔因子來(lái)幫忙與受質(zhì)的結(jié)合;輔酶也是輔因子的一種,在受質(zhì)和酵素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),就會(huì)離開(kāi)。例如:金屬物質(zhì)。
抑制劑
抑制劑會(huì)阻擾受質(zhì)和酵素的交互作用,進(jìn)而降低反應(yīng)速率。抑制劑有幾種不同的種類,分別有可逆和不可逆、競(jìng)爭(zhēng)和非競(jìng)爭(zhēng);競(jìng)爭(zhēng)型,一種和受質(zhì)很像的物質(zhì),會(huì)和受質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)酵素;非競(jìng)爭(zhēng)型,一種會(huì)結(jié)合在非活性位點(diǎn)的物質(zhì),會(huì)影響受質(zhì)和酵素的結(jié)合率。
例子 | 和活性位點(diǎn)結(jié)合? | 降低反應(yīng)速率? | |
---|---|---|---|
競(jìng)爭(zhēng)可逆型 | HIV蛋白酶抑制劑 | 會(huì) | 會(huì) |
非競(jìng)爭(zhēng)可逆型 | 重金屬 | 不會(huì) | 會(huì) |
不可逆型 | 氰化物 | 會(huì) | 會(huì) |
藥物的發(fā)展
辨認(rèn)活性位點(diǎn),在藥學(xué)上很重要;借由辨認(rèn)出活性位點(diǎn),設(shè)計(jì)出受質(zhì)(藥物),可以阻斷它和受質(zhì)結(jié)合;其中一個(gè)重要的因子在藥物設(shè)計(jì),是抑制劑和酵素結(jié)合的強(qiáng)度。 例如AIDS
異位結(jié)合位
異位結(jié)合位顧名思義和活性位點(diǎn)是不同的位置在酵素上,異位修飾通常發(fā)生在超過(guò)一個(gè)次單元的蛋白質(zhì),也常常參與代謝反應(yīng)。
參見(jiàn)
- 別構(gòu)調(diào)節(jié) (Allosteric regulation)
- 酶促反應(yīng)
- 酶抑制劑
參考文獻(xiàn)
- http://en.wikipedia.org/wiki/Active_site
- ^ Alberts, B (2010). Essential Cell Biology. Garland Science. p. 91.
- ^ Campbell, P (2006). Biochemistry Illustrated. Elsevier. pp. 83–85.
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參考來(lái)源
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