Enzym

eNZYM ĐOÀN TRỌNG PHỤ ENZYM Mở đầu I- Bản chất, cấu tạo enzym II- Tính đặc hiệu enzym III- Tác dụng chế tác dụng enzym IV- Động học enzym V- Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ enzym VI- Các dạng phân tử khác enzym VII- Gọi tên, Phân loạê enzym Mở đầu - Chuyển hoá thể gồm vố số phản ứng hoá học, hầu hết xúc tác enzym (E) - Chất bị E biến đổi gọi chất ( S), - sản phẩm tạo thành : P - Enzym có nhiều ứng dụng đời sống - Enzym có ý nghĩa đặc biệt y học - Yêu cầu xem lại: động hoá học phản ứng có xúc tác I- BẢN CHẤT, CẤU TẠO CỦA ENZYM 1- Bản chất hoá học enzym Enzym có chất hoá học Protid, nên có đầy đủ tính chất protid 2- Cấu tạo chung enzym Enzym protein (E.một thành phần) Chỉ gồm AA Vd Enzym thuỷ phân protid Enzym proteid (E.hai thành phần) Phần protein: gọi Apoenzym Phần protein: gọi Cofactor Nếu cofactor gắn đht với apoenzym gọi nhóm ngoại (prosthetic) Vd,một số kim loại Nếu cofactor gắn không đht với apoenzym gọi coenzym (CoE) Holoenzym = Apoenzym + Coenzym * COENZYM 1- Đại cương - Cofactor gắn không đht với apoenzym, dễ tách - Phần lớn chứa Vitamin dẫn xuất, đặc biệt Vit nhóm B Ví dụ: B1trong TPP (thiamin pyrrophosphat) decarboxylase… B2 FMN (flavin mononucleotid), FAD (flavin đinucleoti) dehydrogenase (DH) B6 pyridoxalphosphat transaminase B12 Cobamid transmethylase PP NAD (Nicotinamid adenin đincleoti), NADP (nicotinamid… phosphat) DH 2- Phân loại CoE: Có nhiều cách Theo chức nang chia thành a- CoE vận chuyển hydro (H) điện tử (e) - Chứa Vit.PP: NAD, NADP - Chứa Vit.B2: FMN, FAD - Chứa quinon: Ubiquinon (UQ/CoQ) - Chứa acid lipoic : LTPP… b- CoE vận chuyển nhóm - Vận chuyển gốc P MS: ATP, UTP, CTP - Vận chuyển gốc acyl: CoA - Vận chuyển gốc aldehyd: TPP - Vận chuyển amin: Pyridoxal phosphat - Vận chuyển gốc 1C: THF (tetrahydrofolat) - Vận chuyển CO2: Biotin - Vận chuyển gốc methyl: Cobamid… * TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYM 1- Khái niệm: Trung tâm hoạt động (TTHĐ)/ Trung tâm xúc tác (TTXT): phần nhỏ pt E trực tiếp gắn biến đổi chất Một E có ≥1 TTHĐ, Vd alcoholDH: có 2TTHĐ… 2- Cấu tao TTHĐ Đối với Enzym protein: Chỉ gồm nhóm chức gốc AA Thường gặp nhóm: -OH/ Ser, -SH/ Cys, ε-NH2/ Lys, indol/ Trp, Imidazol/ His, γ-COOH/ Glu Đối với Enzym proteid: Ngoài nhóm chức AA, chứa CoE (Cofactor) Các nhóm chức TTHĐ Nhóm trì cấu trúc TTHĐ Nhóm tiếp xúc: liên kết giữ S TTHĐ Nhóm xúc tác: biến đổi S, tạo thành P 3- Sự hình thành trung tâm hoạt động a- Thuyết “ổ khóa chìa khóa ” Fisher: Cho rằng, TTHĐ có săn có cấu trúc xác định pt.E, S phải có cấu trúc phù hợp để lắp khít vào đó, giống “ổ khoá chìa khoá” Cơ chất Enzym Enzym tạo lúc đầu Đánh giá ? Enzym Enzym gắn chất b- Thuyết “lắp khít cảm ứng“ Koshland Cho rằng, TTHĐ sẵn pt.E mà hình thành E tiếp xúc với S Khi đó, tác dụng cảm ứng S, TTHĐ hình thành để phù hợp với S Cơ chất Enzym E tạo lúc đầu Đánh giá ? Enzym E tiếp xúc chất Enzym E gắn chất Ví dụ chất ức chế cạnh tranh Kháng sinh nhóm penicillin bị kháng thuốc vi khuẩn sản sinh b-lactamase Sulbactam Clavunalic có cấu tạo tương tự nhóm penicillin nên dùng kèm để chống kháng thuốc (Unasyn, Augmentin) Sulbactam Clavunalic Nhóm Penicillin b- Chất ức chế không cạnh tranh (noncompetitive inhibitor) -Có cấu tạo khác chất, gắn với E ES -Làm giảm Vmax, Km không đổi -Không thể loại trừ cách tăng [S] Vd: CN-, EDTA gắn với ion kim loại 1/V Có I Không có I -1/Vmaxi 1/Vmax -1/Km 1/[S] c- Chất ức chế kháng cạnh tranh (uncompetitive inhibitor) -Có cấu tạo khác chất, gắn ES -Làm giảm Vmax, giảm Km -Không thể loại trừ cách tăng [S] 1/V Có I Không có I -1/Vmaxi 1/Vmax -1/Kmi -1/Km 1/[S] d- Chất ức chế hỗn hợp (mixed inhibitor) -Làm giảm Vmax, tăng Km (giảm lực gắn với TTHĐ) -Không thể loại trừ cách tăng [S] 1/V Có I Không có I -1/Vmaxi 1/Vmax -1/Km -1/Kmi 1/[S] Tổng hợp VI- CÁC DẠNG PHÂN TỬ KHÁC CỦA ENZYM 1- Proenzym Là enzym tổng hợp dạng chưa hoạt động Trở thành hoạt động nhờ qt hoạt hoá tự hoạt hoá, thường loại bỏ vài đoạn peptid kìm hãm/che lấp TTHĐ Proenzym Enzym Ví dụ: enzym tiêu hoá protid pepsinogen, trypsinogen, ý nghĩa: bảo vệ thể 2- Isozym (Isoenzym) Những enzym xúc tác phản ứng, có cấu trúc phân tử khác tạo thành từ tổ hợp khác DĐV Ví dụ: LDH (Lactatđehyrogenase) có isozym, isozym gồm DĐV, tổ hợp từ loại DĐV H M: LDH1 (H4), LDH2 (H3M1), LDH3 (H2M2), LDH4 (H1M3), LDH5 (M4) LDH1 tăng NMCT LDH5 tăng VG CK (Creatin kinase) có isozym, isozym gồm DĐV, tổ hợp từ loại DĐV B (não) M (cơ): CK-BB, CK-MM, CK-MB CK-MB ↑trong nhồi máu tim ý nghĩa lâm sàng: chẩn đoán định khu tổn thương 3- Phức hợp đa enzym (multienzym) Gồm nhiều phân tử enzym kết hợp chặt chẽ với để xúc tác trình chuyển hoá Ví dụ: Phức hợp acid béo syntetase, tổng hợp acid béo bào tương: gồm enzym protein vc acyl Phức hợp pyruvatdehydrogenase gồm enzym: Pyruvatdehydrogenase, Dihydrolipoyltransacetylase Dihydrolipoyldehydrogenase ý nghĩa: tăng hiệu xúc tác 4- Enzym dị lập thể (Allosteric enzym) KháI niệm: Những enzym, TTHĐ, có trung tâm khác gọi trung tâm dị lập thể (TTDLT), gắn với yếu tố dị lập thể (effector/modulator) làm thay đôỉ (tăng giảm ) hoạt tính enzym Dạng chưa hoạt động Dạng hoạt động TT di lập thể TTHĐ Yếu tố DLT Vai trò Enzym dị lập thể: điều hòa chuyển hoá Fructose-1-P PhosphoFructose kinase Fructose-1,6-diP Glyceraldehyd -3-P ATP Enzym đầu trình thường E dị lập thể Sản phẩm cuối yếu tố ức chế dị lập thể Tham khảo enzym dị lập thể: Đặc điểm cấu trúc: oligomer, d ĐV chứa 1TTHĐ 1TTDLT Đặc điểm động học: đường biểu diễn có dạng sigmoid Cơ chế hoạt động: có model: model đối xứng model trình tự VII- GỌI TÊN, PHÂN LOẠI, ĐÁNH SỐ ENZYM 1- Gọi tên enzym Tên đầy đủ: Hội Hoá sinh quốc tế (1961) qui định, tên enzym gồm: - Tên chất đặc hiệu - Kiểu phản ứng enzym xúc tác - Tiếp đuôi "ase" Ví dụ: lactatdehydrogenase Tên đơn giản: gồm chất + ase Ví dụ: urease Tên thông thường: Ví dụ: pepsin, trypsin… 2- Phân loại enzym Hội Hoá sinh quóc tế phân enzym thành loại: Loại 1: Enzym oxy hoá khử (oxidoreductase): Xúc tác phản ứng oxy hoá-khử - Oxidase: Vd.glucose oxidase - Dehydrogenase: Vd.lactatdehydrogenase Loại : Enzym vận chuyển (transferase): Xúc tác vận chuyển nhóm chất cho chất nhận Vd Aminotransferase (transaminase): v/c nhóm amin Loại : Enzym thuỷ phân (hydrolase): Xúc tác phản ứng phân cắt phân tử thành phần có tham gia nước (H20) Ví dụ esterase Loại : Enzym phân cắt (lyase): Xúc tác phản ứng phân cắt phân tử mà tham gia nước (H20) Ví dụ: Decarboxylase loại bỏ CO2 từ aminoacid Loại : Enzym đồng phân hoá (isomerase): Xúc tác phản ứng đồng phân hoá dạng cis-trans, aldose-cetose Ví dụ hexoisomerase xúc tác đồng phân hoá glucose-6-P fructose-6-P Loại : Enzym tổng hợp (synthetase hay ligase): Xúc tác phản ứng tổng hợp phân tử từ chất Ví dụ: citrat synthetase tổng hợp citrat từ acetylCoA oxaloacetat 3- Ký hiệu (đánh số ) enzym Theo qui định quốc tế: enzym ký hiệu (mã hoá) chữ số: - Số thứ loại enzym (class) - Số thứ hai tổ (subclass) - Số thứ ba nhóm (sub-subclass) - Số thứ tư số thứ tự enzym nhóm Ví dụ mã số Lactatdehydrogenase là: 1.1.1.27 .. .ENZYM Mở đầu I- Bản chất, cấu tạo enzym II- Tính đặc hiệu enzym III- Tác dụng chế tác dụng enzym IV- Động học enzym V- Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ enzym VI- Các dạng phân tử khác enzym. .. CỦA ENZYM 1- Bản chất hoá học enzym Enzym có chất hoá học Protid, nên có đầy đủ tính chất protid 2- Cấu tạo chung enzym Enzym protein (E.một thành phần) Chỉ gồm AA Vd Enzym thuỷ phân protid Enzym. .. Apoenzym Phần protein: gọi Cofactor Nếu cofactor gắn đht với apoenzym gọi nhóm ngoại (prosthetic) Vd,một số kim loại Nếu cofactor gắn không đht với apoenzym gọi coenzym (CoE) Holoenzym = Apoenzym