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叫合酶(synthase)的,并不都是裂合酶

 lcy1971 2019-08-10

在七大酶类(2018年8月,IUBMB新增加了转位酶分类)中,最容易混淆的就是裂合酶与连接酶了。

裂合酶(EC 4),简称合酶,英文一般称为synthase。连接酶(EC 6),又叫合成酶,英文是synthetase。真是巧了,中文容易混淆不说,连英文都这么接近。但是,如果光是名称接近,就不会有那么多人搞错了。

这两类酶催化的反应也有相似之处。先看定义:裂合酶催化从底物上移去一个小分子而留下双键的反应或其逆反应;连接酶催化由两种物质合成一种物质,必须与ATP分解相偶联。从定义上看,两类反应都有把两个分子连接到一起的现象,但区别也很明显。裂合酶催化的反应有双键的生成或消失,而连接酶总会用到ATP。所以,仔细想一下这个酶催化的反应特点,一般不难推断出所属的酶类。仔细看看英文,一般也能得到提示。

裂合酶的命名有个规定:当某个反应的合成方向更为重要,或者是唯一的合成方式时,可以使用名称synthase,中文一般称为“某某合酶”。但是有人将这一规定扩大到其它酶类中使用,又有人将synthase和synthetase混淆,导致很多酶都曾经被叫做某某合酶或合成酶,而不管它究竟是通过哪种反应“合成”的。

在酶学网站上搜索synthase和synthetase,都有1000多种,其中很多是synthase和synthetase都有的(看来老外也经常分不清合酶与合成酶)。这些酶分布在各大酶类中,还真不太好分辨。不信?我写出几个酶(还不是特别奇怪的),您猜猜看,都属于哪一类?

  • 糖原合酶(glycogen(starch) synthase

  • 一氧化氮合酶(NOSnitric-oxide synthase

  • 前列腺素-D合酶(Prostaglandin-D synthase

  • GMP合酶(GMP synthase

  • 柠檬酸合酶(citrate (Si)-synthase

  • ATP合酶(ATP synthase

答案是:1 移换酶(EC 2.4.1.11);2 氧化-还原酶(EC 1.14.13.39);3 异构酶(EC 5.3.99.2);4 连接酶(EC 6.3.5.2);5 移换酶(EC 2.3.3.1);6 转位酶(EC 7.1.2.2)。另外,有趣的是,前面4个都可以叫合成酶(synthetase)。更有趣的是,第四个明明属于合成酶,推荐用名却是GMP合酶(GMP synthase)。

GMP合酶

怎么样?合成酶就是个大坑,里面什么酶都有。建议大家考试的时候看见“合成酶”一定要小心。当然,这里有历史原因,有些酶发现的早,命名比较随意;IUBMB改过几次分类,比如把一部分裂合酶转移到移换酶分类中(刚才的1和4就是这种情况)。

  酶的分类会发生变动。引自BRENDA

另一方面,就是属于学科性质造成的尴尬了。酶的命名,既要考虑反应的化学机制,也要考虑反应的生物特点,比如是不是与ATP的分解相偶联。如果不考虑这一点,GMP合酶就可以放到裂合酶里面了。

所以,要确定酶属于哪个分类,光看名字实在是不靠谱,英文名也一样。最准确的就是EC编号,还得是最新版的。

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