Tính đặc hiệu của enzyme

Tính đặc hiệu enzyme Tính đặc hiệu enzyme Bởi: PGS TS Đỗ Quý Hai Khái niệm chung Do cấu trúc lý hóa đặc biệt phân tử enzyme đặc biệt trung tâm hoạt động mà enzyme có tính đặc hiệu cao so với chất xúc tác thông thường khác Mỗi enzyme có khả xúc tác cho chuyển hóa hay số chất định theo kiểu phản ứng định Đặc tính tác dụng lựa chọn cao gọi tính đặc hiệu tính chuyên hóa enzyme Tính đặc hiệu đặc tính quan trọng enzyme Các hình thức đặc hiệu Có thể phân biệt hai kiểu đặc hiệu: đặc hiệu kiểu phản ứng đặc hiệu chất Đặc hiệu kiểu phản ứng Phần nhiều enzyme có tính đặc hiệu với loại phản ứng định Những chất có khả xảy nhiều loại phản ứng hóa học loại phản ứng phải enzyme đặc hiệu xúc tác amino acid có khả xảy phản ứng khử carboxyl, phản ứng khử amin cách oxy hóa phản ứng vận chuyển nhóm amin, phản ứng cần có enzyme đặc hiệu tương ứng xúc tác theo thứ tự decarboxylase, aminoacid oxydase aminotransferase Đặc hiệu chất Mỗi enzyme xúc tác cho chuyển hóa chất định Mức độ đặc hiệu chất enzyme khác không giống nhau, người ta thường phân biệt thành mức sau: - Đặc hiệu tuyệt đối Một số enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển hóa chất xác định xúc tác cho phản ứng mà 1/4 Tính đặc hiệu enzyme Urease, arginase, glucoseoxydase v.v Đối với enzyme này, chất đặc hiệu chúng ure, arginine, β- D - Glucose (theo thứ tự tương ứng) chúng phân giải vài chất khác với vận tốc thấp nhiều Chẳng hạn urease, ure phân giải hydroxyure với tốc độ thấp 120 lần Như urease xúc tác cho hai phản ứng sau: Đối với trường hợp glucose oxydase: enzyme có loại nấm mốc, có khả oxy hóa đặc hiệu β-D-glucose thành gluconic acid Enzyme có khả phân giải 10 chất song với khả nhỏ nhiều Nếu coi tốc độ oxy hóa tương đối acid β-D-glucose 100% α.D.glucose 0,64 % (ngoài maltose 0,19%, D.galactose 0,14%) Hình trường hợp đặc hiệu tuyệt đối, cấu trúc trung tâm hoạt động enzyme tương ứng chặt chẽ với cấu trúc chất đến mức sai khác nhỏ cấu trúc chất đủ làm cho enzyme không xúc tác Những enzyme có tính đặc hiệu tuyệt đối thường dùng để định lượng xác chất - Đặc hiệu nhóm tuyệt đối Các enzyme tác dụng lên chất có kiểu cấu trúc phân tử, kiểu liên kết có yêu cầu xác định nhóm nguyên tử phần liên kết chịu tác dụng 2/4 Tính đặc hiệu enzyme maltase thuộc nhóm α - glucosidase xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết glucoside tạo thành từ nhóm OH glucoside α - glucose với nhóm OH monose khác - Đặc hiệu nhóm tương đối Mức độ đặc hiệu enzyme thuộc nhóm nhóm Enzyme có khả tác dụng lên kiểu liên kết hóa học định phân tử chất mà không phụ thuộc vào cấu tạo phần tham gia tạo thành mối liên kết lipase có khả thủy phân tất mối liên kết este Aminopeptidase xúc tác thủy phân nhiều peptid - Đặc hiệu quang học (đặc hiệu lập thể) Hầu tất enzyme có tính đặc hiệu không gian chặt chẽ, nghĩa enzyme tác dụng với hai dạng đồng phân không gian chất Enzyme tác dụng với hai dạng đồng phân quang học chất Phản ứng khử nước malic acid để tạo thành fumaric acid tác dụng fumarathydratase xảy L - malic acid mà không tác dụng lên D - malic acid : Enzyme thể tính đặc hiệu lên dạng đồng phân hình học cis trans enzyme fumarathydratase tác dụng lên dạng trans fumaric acid mà không tác dụng lên dạng cis để tạo thành L – malic acid : 3/4 Tính đặc hiệu enzyme Trong tự nhiên có enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển hóa tương hổ cặp đồng phân không gian tương ứng lactatracemase vi khuẩn xúc tác cho phản ứng chuyển hóa lẫn D L – lactic acid, aldo - - epimerase xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa α - D - glucose thành β - D - Glucose, maleinat cis - trans isomerase vi khuẩn xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa maleic acid (dạng cis) fumaric acid (dạng trans)v.v Các enzyme có vai trò quan trọng sản xuất chất dinh dưỡng phương pháp hóa học, chúng chuyển chất từ dạng thể sử dụng thành dạng hấp thụ Enzyme có khả phân biệt gốc đối xứng phân tử giống hoàn toàn mặt hóa học Hai nhóm - CH2OH phân tử glycerin, glycerophosphatkinase xúc tác cho phản ứng chuyển vị gốc phosphate từ ATP đến C3 glycerin (chứ C1) 4/4 ... phân nhiều peptid - Đặc hiệu quang học (đặc hiệu lập thể) Hầu tất enzyme có tính đặc hiệu không gian chặt chẽ, nghĩa enzyme tác dụng với hai dạng đồng phân không gian chất Enzyme tác dụng với... hợp đặc hiệu tuyệt đối, cấu trúc trung tâm hoạt động enzyme tương ứng chặt chẽ với cấu trúc chất đến mức sai khác nhỏ cấu trúc chất đủ làm cho enzyme không xúc tác Những enzyme có tính đặc hiệu. .. xác chất - Đặc hiệu nhóm tuyệt đối Các enzyme tác dụng lên chất có kiểu cấu trúc phân tử, kiểu liên kết có yêu cầu xác định nhóm nguyên tử phần liên kết chịu tác dụng 2/4 Tính đặc hiệu enzyme maltase