上海麦克林生化科技股份有限公司

       酶促反应（enzyme catalysis）又称酶催化，是指由一类被称为酶的特殊蛋白质所催化的化学反应。因为非催化反应的速率特别慢，故细胞中生物化学反应的催化作用就显得极重要。

       酶促反应的机制与其他类型的化学催化在原理上很相似。酶通过提供替代反应路线以及稳定中间产物的方法，减少了为达到最高能量过渡态时的能量需求。激活能（Ea）的减少增加了具有足够达到激活能并形成产物的反应物分子的数量。

       麦克林提供各类辅酶、酶底物和酶抑制剂供实验者选择。

       麦克林酶相关试剂具有纯度等级高、生产工艺先进、接受研发定制等特点，能被广泛适用于各类科研项目、研究实验中，欢迎选购。

       本文通过以下几点阐述麦克林酶及其衍生试剂的反应、性质、应用及相关产品参数：

       1、诱导契合

       2、过渡态的稳定机制

       3、催化机制举例

       4、麦克林酶促反应相关试剂产品介绍

诱导契合

       最受欢迎的酶-底物反应模型是诱导契合模型。该模型提出了：酶和底物之间的最初反应是相对较弱的，但这些弱反应迅速引导酶中的构象改变以使结合变得更加紧密。

       诱导契合催化

       因为酶紧密结合的稳定效应，诱导契合机制的优势就体现了出来。底物结合有两种不同的机制：

        1、一致结合，酶与底物结合很紧密

        2、差别结合，酶与过渡态结合很紧密

       一致结合的稳定结果是同时增加了底物和过渡态的结合亲和力，然而差别结合只增加过渡态的结合亲和力。这两者都在进化中被酶所采用并用以将反应激活能降到最低。被饱和状态的酶，即与底物有高度结合亲和力的状态时就需要差别结合以减少激活能，然而未与酶结合的小底物可采用一致结合或是差别结合两者中的一种。

       这些效应引导大多数蛋白质采用差别结合机制以减少激活能，因此大多数蛋白质具有酶与过渡态的高度亲和力。差别结合是由诱导契合机制所实行起来的——底物首先与之相弱结合，然后酶改变其构象，增加了与过渡态的亲和力并稳定这个过渡态，因此减少了达到过渡态所需的激活能。

       诱导契合可能有利于解释：当竞争和干扰存在时可通过构象校对机制保证分子识别的精确性。

过渡态的稳定机制

       这些构象改变也可以用于使活性位点中的催化残基靠近那些在反应中会被改变的底物中的化学键。在结合发生后，通过提供反应替代化学路径的方法，一种或多种催化机制使得反应过渡态的能量降低。有六种可能的“越过壁垒”或“通过壁垒”的催化机制：

      1、键扭曲催化

       这种作用对诱导契合结合有着主要影响，在该情况下酶对过渡态的结合力比对底物本身的结合力要强。这种作用诱导了结构重排，即将底物的键扭曲成一种接近过渡态的构象，因此降低了底物与过渡态之间的能量差距以帮助催化此反应。

溶菌酶的底物、结合底物与过渡态构象

溶菌酶的底物、结合底物与过渡态

      2、临近效应与定向效应

       这个效应以使酶-底物相互作用的反应化学基团对齐并将它们靠在一起的方式加快了反应速率。这减少了反应物的熵，这使得连接反应或加成反应反应地更顺利，当两个反应物变为单个产物时，全部熵损失就会减少。

       这个效应可以类比为增加了反应物浓度的效应。这种底物与反应物的结合赋予了这种反应分子内进行的特性，激增了反应速率。

如果相似的反应是在分子内进行的，那么反应会大大加快

      3、涉及质子供体与受体的催化（酸碱催化）

       质子供体与受体，如酸或碱，可以供出或接受质子，以使过渡态发展中电荷达到稳定。这是典型的激活亲核与亲电基团或是稳定离开基团的效应。组氨酸是常见的涉及到酸/碱反应的残基，因为其酸度系数接近于中性且因此可以既可作为质子的受体又可作为质子的供体。

       许多涉及到酸/碱催化的反应机制会采取基本上变动的酸度系数。这个酸度系数的变动可以通过残基的局部微环境来实现。

      4、静电催化

       带电过渡态的稳定亦可以通过使活性位点中的残基与中间产物之间形成离子键（或局部离子电荷相互作用）而达到。这些键来自于例如赖氨酸、精氨酸、天冬氨酸或谷氨酸等氨基酸上面的酸或碱侧链，或是来自于如锌一类的金属辅因子。金属离子是特别有效的，并且可以将水的酸度系数减到足够低以使其变为一个有效的亲核试剂。

羧肽酶催化机制

      5、共价催化

       共价催化涉及到底物与活性位点残基或是辅酶之间形成一个短暂存在的共价键。这使得在反应中多了一个额外的共价中间体，这有助于降低后面反应过渡态的能量。在反应之后的阶段，共价键必须必须被打断以使酶再生。在如胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶等的蛋白酶中发现了这一机制，在反应中形成了酰基酶中间产物。使用来自赖氨酸残基的自由胺形成施夫碱的过程则是另外一种机制，就像在糖酵解过程中的醛缩酶一样。

      6、量子隧穿效应

       由于“通过壁垒”机制（量子隧穿效应）模型和观察资料的出现，这些传统的“越过壁垒”机制在某些情况下受到挑战。一些酶运转地比经典的ΔG‡所预测的动力学参数还要快。在“通过壁垒”模型中，一个质子或电子可以隧穿过激活能壁垒。质子的量子隧穿效应已经在氧化色胺的芳香胺脱氢酶中被观察到。

催化机制举例

       在实践中，大多数酶机理涉及到不同类型催化相结合在一起。

       磷酸丙糖异构酶

       磷酸丙糖异构酶（EC 5.3.1.1）催化两种丙糖磷酸异构体——磷酸二羟丙酮与D-3-磷酸甘油醛之间的可逆转换。

       胰蛋白酶

       胰蛋白酶（EC 3.4.21.4）是一种可以断开蛋白质底物赖氨酸与精氨酸氨基酸残基之间键的丝氨酸蛋白酶。

       醛缩酶

       醛缩酶（EC 4.1.2.13）催化果糖-1,6-二磷酸分解成甘油醛-3-磷酸与磷酸二羟丙酮。

麦克林酶促反应相关试剂及其衍生物产品介绍

       麦克林酶促反应相关试剂及其衍生产品优势：

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       4.接受研发定制

【麦克林酶促反应试剂及其衍生物产品专题页】

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