【6.1.4】活性中心(The active site)

酶是生物大分子,其参与催化反应的部分仅占酶总体积的一小部分(约1%~2%)。酶分子中直接与底物结合,并和酶催化直接有关的部位,称为酶的活性中心。酶分子上的大多数氨基酸残基并不与底物接触,但它们作为结构支架,有助于稳定活性中心的三维结构。

一个酶的活性中心是反应发生的部位。它 包含可结合底物并将其转变成产物的功能 基团(氨基酸侧链)

一、活性中心的特点(Characteristics of active sites)

  • 活性中心只占酶总体积的一小部分(The active site takes up a small part of the total volume of the enzyme)
  • 活性中心是三维的,并且通常位于酶表面的口袋、裂缝或裂隙处(The active site is 3-dimensional and is generally found in a pocket, crevice or cleft on the enzyme)
  • 一些位于活性中心的基团参与催化反应,而有些基团参与结合底物 (Some residues in the active site are involved in catalysis and some residues are involved substrate binding)
  • 活性中心结合底物具有特异性(The active site displays highly specific substrate binding).

二、功能

从功能上看,活性中心有两个功能部位:

  • 一是与底物结合的结合部位(binding site),决定酶对底物的专一性;
  • 二是催化底物发生键的断裂及新键形成的催化部位(catalytic site),决定酶促反应的类型,即酶的催化性质。

对于单纯酶,活性中心是由酶分子中一些氨基酸残基侧链上的基团组成。对于需要辅助因子的结合蛋白酶来说,辅酶(或辅基)分子上某一部分结构往往也是活性中心的组成部分。构成酶活性中心的几个氨基酸,虽然在一级结构上并不紧密相邻,可能相距很远,甚至可能在不同的肽链上,但由于肽链的折叠与盘绕使它们在空间结构上彼此靠近,形成具有一定空间结构的位于酶分子表面的、呈裂缝状的区域。构成酶活性中心的氨基酸主要有Asp、Glu、Ser、His、Cys、Lys等,它们的侧链上分别含有羧基、羟基、咪唑基、巯基、氨基等极性基团。这些基团若经化学修饰,如氧化、还原、酰化、烷化等,则酶的活性丧失,这些基团就称为必需基团。

参考资料

  • 南京大学 杨荣武老师 《结构生物学》课件
个人公众号,比较懒,很少更新,可以在上面提问题,如果回复不及时,可发邮件给我: tiehan@sina.cn

Sam avatar
About Sam
专注生物信息 专注转化医学