Tới nay người ta đã biết đầy đủ hơn 1.500 Enzyme khác nhau, trong đó mỗi Enzyme có cấu trúc không gian, đặc tính và cơ chế xúc tác riêng biệt. Tuy nhiên, các Enzyme này thường tập trung theo các nhóm cơ chế phản ứng giống nhau và cũng khá gần nhau về mặt nguồn gốc phát sinh và thứ tự sắp xếp acid amin. Chúng ta hãy xét vài trường hợp tiêu biểu sau đây:
9.1. Enzyme protease Serine sử dụng Ser làm yếu tố xúc tác hướng nhân.
Trong nhóm Enzyme này có 3 Enzyme tiêu biểu là Trypsin, Elastase, và Chymotrypsin -đều là endopeptidase. Tuy xúc tác phân giải các liên kết peptide khác nhau: Trypsin cắt liên kết peptide nằm cạnh gốc Lys, Arg. Chymotrypsin cắt liên kết peptide nằm cạnh gốc acid amin nhân thơm còn Elastase cắt liên kết peptide nằm cạnh gốc acid amin có kích thước nhỏ và không phân cực.
Tuy nhiên, chúng đều có trung tâm hoạt động chứa His(57), Asp (102), Gly (103)và Ser (195). Cơ chế xúc tác của chymotrypsin cắt liên kết peptide với 6 giai đoạn được trình bày ở hình dưới đây (hình 3.17):
1.Tạo phức khởi động: Nguyên tử O của nhóm carbonyl tạo liên kết hydrogen với H thuộc nhóm amide của gốc Gly(193) và Ser(195), còn Asp và His nằm thẳng hàng tạo liên kết hydrogen với nhóm –OH của Ser(195).
2.Tạo phức trung gian tứ diện đầu tiên: Ser (195) giải phóng proton cho His (57) và tác động hướng nhân vào nguyên tử C của nhóm carbonyl cơ chất, lúc này His(57) đóng vai trò xúc tác theo kiểu acid –base. Sự di chuyển đIện tử (-) của O thuộc nhóm carbonyl tạo ra phức tứ diện trung gian đầu tiên gọi là OXYANION –là chất trung gian ở trạng thái chuyển tiếp không ổn định bởi tương tác tĩnh điện với proton amide của Ser(195) và Gly (193).
3.Tạo phức Acyl-Enzyme trung gian và tách amin: Phửc trung gian không bền vững được tạo thành bị phân rã tạo ra phức trung gian bền vững hơn, trong đó Ser(195) tạo liên kết ester với nhóm –COOH của cơ chất và giải phóng amin. Có lẽ His(57) đóng vai trò trợ giúp phản ứng phân rã.
4. Tạo phức acyl- Enzyme trung gian với 1 phân tử nước. 5. Hình thành phức trung gian tứ diện thứ 2.
6. Tạo phức EP.
Ba bước phản ứng sau liên quan tới quá trình phân rã phức acyl-Enzyme có hướng ngược lại với 3 bước đầu, ngoại trừ phân tử nước sẽ thay thế nhóm –NH2 của cơ chất.