Bài giảng Hóa sinh và thí nghiệm hóa sinh: Chương 4 - Enzym được biên soạn với các nội dung chính sau: Chất xúc tác sinh học enzym; Cấu trúc của enzym; Cơ chế phản ứng enzym; Tính chất của enzym; Yếu tố ảnh hưởng hoạt tính enzym. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để nắm được nội dung chi tiết nhé!
Chương ENZYM Lịch sử Chất xúc tác sinh học: Enzym - Bản chất: Protein/RNA - Xúc tác Cấu trúc Cấu trúc phân tử: Phân tử gồm: 1-2 cấu tử – Enzym cấu tử: phân tử gồm phần protein (apoenzym) – Enzym hai cấu tử: • Phần protein: Apoenzym • Phần phi protein: Nhóm ngoại – Cofactor: ion – Coenzyme: hợp chât hữu Nhóm ngoại có khả kết hợp apoenzym khác tạo enzym khác Co-factor NHÓM NGOẠI Coenzyme Cấu trúc trung tâm hoạt động (active site) • Khái niệm – Vùng chứa nhóm ngoại nhóm chức giúp gắn enzym với chất (substrate) – Chiếm khoảng 5% bề mặt enzym – Có cấu trúc xác định cấu trúc bậc cao protein; phù hợp với chất – Thay đổi cấu trúc bậc cao protein thay đổi cấu trúc TTHĐ, thay đổi hoạt tính enzym Trung tâm hoạt động Vùng gắn chất - Lựa chọn chất phù hợp - Gắn chất với TTHĐ Miền xúc tác - Trực tiếp xúc tác chuyển hóa chất Sự thiết lập trung tâm họat động Thuyết chìa-ổ khóa (Lock and key model) – Emil Fisher 1894 – Giả thiết TTHĐ chất có cấu hình xác định – Cấu hình TTHĐ khơng thay đổi Phản ứng xảy chất có cấu trúc hợp với TTHĐ enzym Thuyết cảm ứng (induced fit model) - Danial Koshland, 1958 - Enzym biến đổi cấu trúc TTHĐ cho phù hợp để gắn vào chất liên kêt yếu (cảm ứng) Shathini, 2011 Kìm hãm khơng thuận nghich - I Gắn chặt với E liên kết yếu cộng hoá trị - Phức EI phân ly chậm - Hoạt tính enzym khơng phục hồi rửa loại chất kìm hãm - Chất ức chế thường có độc tính Gồm ba loại: - Chất kìm hãm đặc hiệu nhóm - Chất có cấu trúc giống S, gắn với TTHĐ liên kết cộng hóa trị - Gắn với TTHĐ, tạo chất trung gian, gắn với TTHĐ liên kết cộng hóa trị (giồng chế E-S) Kìm hãm thuận nghịch Đặc điểm: - Gắn với enzyme liên kết yếu - Phức EI phân ly nhanh - Có thể tách kỹ thuật hẩm tích - Hoạt tính enzym phục hồi hồn tồn chất kìm hãm tách Phân loại - Kìm hãm cạnh tranh (competitive inhibition) - Kìm hãm khơng cạnh tranh (non-competitive inhibition) - Kìm hãm phi cạnh tranh (un-competitive inhibition) Ức chế cạnh tranh (competitive inhibition) -I giống S -I kết hợp E vị trí TTHĐ K’m tăng V’max không đổi Ức chế không cạnh tranh Noncompetitive -I khác S -I kết hợp E vị trí khác TTHĐ -I gắn với E tự phức ES K’m không đổi V’max giảm Ức chế phi cạnh tranh Uncompetitive -I S -I gắn với phức ES K’m giảm V’max giảm Chất ức chế không thuận nghịch Hoạt hóa -Biến đổi mạch peptit -Biến đổi cấu trúc TTHĐ -Bổ sung ion… Tên gọi/tên hệ thống ase Tên: – – – – Kiểu phản ứng: hydrolase/oxydoreductase Cơ chất: lipase, protease, glucoamylase Kiểu liên kết: β-1,4 glycosidase Nguồn gốc: VSV, … -ase Hệ thống enzym: số định danh EC (Enzyme Commision) EC 1: Enzym oxy hóa khử (oxidoreductase): Chuyển điện tử-hydrro EC 2: Enzym chuyển nhóm (transferase): chuyển nhóm EC 3: Enzym thủy phân (hydrolase): thủy phân EC 4: Enzym phân cắt nhóm (liase): gắn tách nhóm với liên kết khơng bão hịa EC đồng phân hóa (isomerase): đồng phân EC 6: Enzym tổng hợp (ligase): C-C, C-S, C-N, C-O (ATP) EC 7: enzym xúc tác chuyển ion qua màng tế bào (Translocase) ATP-ases (EC 3.6.3.-) vốn xếp vào nhóm EC.3 (EC 7) Nghiên cứu enzym Nguồn enzym Tổng hợp enzym Công nghệ enzym Thu hồi Downstream Tinh chế Xác định đặc tính Xác định cấu trúc SHPTE tái tổ hợp (SHPT kỹ thuật gen) Kỹ thuật gen E tổng hợp Sử dụng kỹ thuật enzym Enzym CNTP Đơn vị hoạt độ enzym • Định lượng hoạt tính chế phẩm enzyme • Hoạt tính enzym – đơn vị hoạt độ enzym tiêu chuẩn (quốc tế) (UI): lượng enzym chuyển hóa micromole chất phút điều kiện tiêu chuẩn – katal (kat): lượng enzym chuyển hóa mole chất giây điều kiện tiêu chuẩn kat = 60 000 000 U – Các định nghĩa hoạt độ khác • Hoạt độ enzym riêng: số đơn vị hoạt độ enzym tương ứng/ mg protein chế phẩm Thể độ enzym Sinh viên tham khảo tư liệu chia sẻ thông tin với lớp ứng dụng enzym công nghiệp thực phẩm Đăng ký để báo cáo trước lớp theo nhóm Nattokinase • Profibrinolytic serine protease • Chiết tinh chế từ natto, • Bacillus subtilis natto ... C-C, C-S, C-N, C-O (ATP) EC 7: enzym xúc tác chuyển ion qua màng tế bào (Translocase) ATP-ases (EC 3.6.3 .-) vốn xếp vào nhóm EC.3 (EC 7) Nghiên cứu enzym Nguồn enzym Tổng hợp enzym Công nghệ enzym. .. Kiểu liên kết: ? ?-1 ,4 glycosidase Nguồn gốc: VSV, … -ase Hệ thống enzym: số định danh EC (Enzyme Commision) EC 1: Enzym oxy hóa khử (oxidoreductase): Chuyển điện tử-hydrro EC 2: Enzym chuyển nhóm...Lịch sử Chất xúc tác sinh học: Enzym - Bản chất: Protein/RNA - Xúc tác Cấu trúc Cấu trúc phân tử: Phân tử gồm: 1-2 cấu tử – Enzym cấu tử: phân tử gồm phần protein (apoenzym) – Enzym hai cấu tử: