重要酶的知识

生物化学中重要酶的简介

黄素腺嘌呤二核苷酸

英文名称：flavin adenine dinucleotide;FAD

定义：核黄素的一种辅酶形式。通过接受来自于供体分子的两个电子和来自于溶液的两个质子，参与氧化反应。黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD, flavin adenine dinucleotide）是某些氧化还原酶的辅酶，含有核黄素属于需氧脱氢酶类。黄素腺嘌呤二核苷酸别名：活性型维生素B2；核黄素-5’-腺苷二磷酸

一、糖酵解过程中需要的酶

1、己糖激酶是别构酶，专一性不强，受葡萄糖-6-磷酸和ADP的抑制，Km小，亲和性强，可以针对多种六碳糖进行作用。

2、磷酸葡糖异构酶

编号：EC 5.3.1.9。糖酵解的第二步反应中，催化葡萄糖-6-磷酸和果糖-6-磷酸之间的可逆转化的酶，反应需要Mg2+，也可催化D-葡萄糖-6-磷酸的α-β异构。有绝对的底物专一性和立体专一性，该酶的活性部位的催化残基可能为赖氨酸和组氨酸。6-磷酸葡糖酸（6PG）、赤藓糖-4-磷酸（E4P）、景天庚酮糖-7-磷酸（S7P）等是其竞争性抑制剂。

3、磷酸果糖激酶PFK

编号：EC 2.7.1.11。催化糖酵解的限速步骤，将ATP上的磷酰基转移给6-磷酸果糖，生成1，6-二磷酸果糖的酶。PFK是一类激酶，可作用于果糖-6-磷酸。在糖酵解中和已糖激酶、丙酮酸激酶一样催化的都是不可逆反应，因此这三种酶都有调节糖酵解途径的作用。可分为两种，分别产生不同产物：

由磷酸果糖激酶1作用可得果糖-1,6-双磷酸。由磷酸果糖激酶2作用可得果糖-2,6-双磷酸。磷酸果糖激酶会受到高浓度ATP的抑制，高的ATP浓度会使该酶与底物果糖-6-磷酸的结合曲线从双曲线形变为S型。而柠檬酸就是通过加强ATP的抑制效应来抑制磷酸果糖激酶的活性，从而使糖酵解过程减慢。因此磷酸果糖激酶是糖酵解作用的限速酶，因此，对此酶的调节是调节酵解作用的关键步骤。该酶需要Mg2+参与反应，其他二价金属离子的作用效果低。他是一种变构酶，它的催化效率很低，糖酵解的速率严格地依赖该酶的活性。当PH值下降时，H+对该酶有抑制作用。通过H+可以阻止整个糖酵解继续进行，从而防止乳酸的继续生成，防止PH下降，避免酸中毒。

4、醛缩酶

编号：EC 4.1.2.13。一种醛裂合酶，在糖酵解作用中催化1，6-二磷酸果糖与磷酸二羟丙酮及甘油醛-3-磷酸的相互转变。

裂解酶的一种，狭义的指催化裂解1.6-二磷酸—D-果糖生成3-磷酸-D-甘油醛与α-二羟丙酮磷酸反应的酶（同时在糖异生中也可催化这个反应的逆反应），即指1.6-二磷酸-D-果糖醛缩酶（Ec 4．1．2．13）。（广义的指催化同形式反应的酶，例如亦有将鼠李糖磷酸醛缩酶等统称为醛缩酶的）。

此反应是可逆的醇醛缩合．△G°′=5.73千卡。系一种几乎存在于一切生物的糖酵解上重要的酶。已从酵母、骨骼肌中提纯。来自酵母的标准样品可为α，α′一双吡啶或半胱氨酸等失活，以Fe2+、Zn2+、Co2+、Cu2+激活的金属蛋白质，而肌肉或植物组织的酶不为双吡啶等所抑制，在骨骼肌中，此酶的分子量约15万，由4个主要的亚基组成。此外醛缩酶除上述反应以外，亦有使各种醛与二羟丙酮磷酸缩合的作用。例如：

磷酸二羟丙酮+D-甘油醛1-磷酸-D-果糖磷酸二羟丙酮+L-甘油醛1-磷酸-L-山梨糖磷酸二羟丙酮+乙醛5-脱氧-1-磷酸-L-木酮糖。

5、丙糖磷酸异构酶TIM

编号：EC 5.3.1.1。催化将不能进入糖酵解途径的磷酸二羟丙酮转化成3-磷酸甘油醛，从而进入糖酵解途径的酶。催化反应极其迅速，因此任何加速丙糖磷酸异构酶催化效率的措施都不能再提高其速度。

6、甘油醛-3-磷酸脱氢酶

英文名称：glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase

编号：EC 1.2.1.12。在糖酵解中，催化甘油醛-3-磷酸在有NAD+和磷酸时，被磷酸化并氧化，形成1，3-

二磷酸甘油酸的酶。

7、磷酸甘油酸激酶

编号：EC 2.7.2.3。将ATP的磷酸基团转移给3-磷酸甘油酸，生成3-磷酸甘油磷酸和ADP可逆反应的酶。磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate kinase PGK)是糖酵解的关键酶，也是每种生物得以生存的必须酶，该酶的缺乏可引起生物体代谢等功能的紊乱。PGK是一个单体的、高度柔曲性的糖酵解酶，它主要由两个球形的结构阈构成，在与底物结合的过程中发生显着的构相改变，最终发生催化效应。该酶在一些细菌细胞中只有一种，而在大多数生物体内则含2～3种同工酶，这些同工酶除在生物体内的分布不一样外，还表现出独特的生物学功能。磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate Kinase)缺乏可导致神经系统功能紊乱，非球形红细胞溶血性贫血。活性部位在裂缝的底部，Mg+--ADP结合位点在酶的一个结构域中。

8、磷酸甘油酸变位酶

编号：EC 5.4.2.1。在糖酵解中，催化磷酰基从3-磷酸甘油酸的C-3移至C-2的酶。其活性部位结合一个磷酸基团

9、烯醇化酶

编号：EC 4.2.1.11。催化从2-磷酸甘油酸形成高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸的酶，是糖酵解中的关键酶之一。在与底物结合前先与2价阳离子如Mg2+或Mn2+结合形成一个复合物才有活性。氟化物是该酶强烈的抑制剂

10、丙酮酸激酶

编号：EC 2.7.1.40。催化A TP将高能磷酸键转移给丙酮酸形成磷酸烯醇式丙酮酸和ADP的酶。

在糖酵解系统里，它是催化形成第二个ATP反应的酶。EC2．7．1．40。能以磷酸烯醇（phosphoenolpyruv- ate）丙酮酸和ADP生成丙酮酸和A TP·ΔGo1＝-7．5kcal。除需要二价金属离子外（Mg2＋和Mn2＋）外，还需要一价金属离子（K＋．Rb＋，Cs＋），在生理上起作用的大概是K＋。分子量约25万。是催化ADP 为ＡＴＰ的形成，结果是形成丙酮酸的终产物。

其催化活性需要2价阳离子如Mg2+或Mn2+，它是糖酵解途径中的一个重要变构调节酶，ATP、长链脂肪酸、乙酰辅酶A、丙氨酸都对该酶有抑制作用；而果糖-1,6-二磷酸和磷酸烯醇生丙酮酸对该酶都有激活作用。

丙酮酸激酶催化磷酸烯醇丙酮酸酯和ADP转变成丙酮酸和ATP的磷酸基转移酶，是糖酵解过程中的主要限速酶之一，有M型和L型两种同工酶，M型又有M1及M2亚型。M1分布于心肌、骨骼肌和脑组织；M2分布于脑及肝脏等组织。L型同工酶主要存在于肝、肾及红细胞内。心肌细胞坏死后，PK释放入血，PK的测定可用于诊断心肌梗死。

11、乳酸脱氢酶LDH

定义：广泛存在的催化乳酸和丙酮酸相互转换的酶。L-乳酸脱氢酶(编号：EC 1.1.1.27)作用于L-乳酸；D-乳酸脱氢酶(编号：EC 1.1.1.28)作用于D-乳酸，两者均以NAD＋为氢受体。在厌氧酵解时，催化丙酮酸接受由3-磷酸甘油醛脱氢酶形成的NADH的氢，形成乳酸。

乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶。乳酸脱氢酶存在于机体所有组织细胞的胞质内，其中以肾脏含量较高。乳酸脱氢酶是能催化乳酸脱氢生成丙酮酸的酶，几乎存在于所有组织中。同功酶有五种形式，即LDH－1（H4）、LDH-2（H3M）、LDH－3（H2M2）、LDH-4（HM3）及LDH-5（M4），可用电泳方法将其分离。LDH同功酶的分布有明显的组织特异性，所以可以根据其组织特异性来协用诊断疾病。正常人血清中LDH2，〉LDH1。如有心肌酶释放入血则LDH1〉LDH2，利用此指标可以观察诊断心肌疾病。

12、丙酮酸脱羧酶

编号：EC 4.1.1.1。一种羧基裂解酶，催化α酮酸脱羧成乙醛和二氧化碳，硫胺素焦磷酸（TPP）为其必需辅基。以非共价键和酶紧密结合。

作用于α-酮酸的羧化酶的一种，有时也简称α-羧化酶。EC4．1．1．1。可作用于丙酮酸形成CO2和乙醛：CH3COCOOH→CH3CHO＋CO2。它与酒精发酵的某一阶段有关，存在于酵母和植物体中。广泛地作用于α-酮酸而产生醛，但有醛存在时，则能以硫胺素焦磷酸为辅酶，同时需要Mg2＋和Mn2＋的参与，形成偶姻（acyloins）化合物：RCOCOOH＋RCHO→RCOCHOHR＋CO2。