酶(enzymes)是活细胞中进行化学转化的重要蛋白质,1个典型的酶每秒钟可催化1000个底物分子,可称为蛋白质家族中最有力量的 “超人”!仅由蛋白质构成的酶,称为单纯酶(simple enzyme),由1条多肽链构成的酶称为单体酶(monomeric enzyme)。核糖核酸酶(ribonuclease,RNase)是由1条多肽链构成的单纯酶 ,可水解RNA磷酸二酯键。由蛋白和辅助因子一起构成的酶称为结合酶(conjugated enzyme)。蛋白部分称为酶蛋白(apoenzyme),非蛋白部分称为辅酶或辅基。蛋白和辅助因子结合成的复合物称为全酶(holoenzyme)。细胞色素氧化酶就是一种结合酶,除了酶蛋白,还同时含有血红素和铜离子。这是牛心脏细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase)完全氧化后的单体结构,蛋白部分由13个亚基构成,是酶的主体。图中彩色部分代表与酶蛋白相互作用的各种化学物质,包括辅酶或辅基。粉色单球为镁离子,镁离子上方蓝绿色双球为双核铜离子,是酶的辅基。镁离子下方蓝绿色三球代表过氧化氢离子,黄色单球为钠离子。浅粉色的线状化合物是一种心磷脂,协助形成酶二聚体。粉色线条结构代表PEK,一种含4个双键的羧酸酯类化合物。粉色镁离子下方紫色的线条结构为血红素(HEME)分子,含铁离子。 与酶结合的配体,称为底物(substrate),1 个酶分子可以和多个底物结合。现在回顾一下我们介绍过的己糖激酶。 葡萄糖是己糖激酶的底物,己糖激酶与葡萄糖结合,利用ATP提供的磷酸基,生成葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate)。作为最具力量的蛋白质,酶甚至可以在细胞内随意生成和破坏共价键,没有酶就没有生命。事实上,生物的存在应该归功于活细胞有能力制造很多专一而多样的酶。声明:文章图片为作者原创制作,请勿擅自使用!如有特殊需要,可留言联系。1. Essential Cell Biology. 3th (2012) Alberts B2. Monomeric structure of an active form of bovine cytochrome c oxidase. Shinzawa-Itoh K et al. Proc Natl Acad Sci (2019)116p.19945-19951
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