Bài giảng Công nghệ Protein - Chương 8: Cách gọi tên và phân loại Enzyme

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ Protein - Chương 8: Cách gọi tên và phân loại Enzyme

1. CCááchch ggọọii têntên vvàà phânphân loloạạii enzymeenzyme Cách gọi tên enzyme Trong thời gian đầu khi ngành enzyme học chưa phát triển, người ta thường gọi tên enzyme một cách tùy tiện, tùy theo tác giả. Ví dụ như các tên pepsin, trypsin, chimotrypsin hiện nay vẫn được dùng gọi là tên thường dùng. Sau đó, người ta thường gọi tên enzyme bằng cách lấy tên cơ chất đặc hiệu của enzyme cộng thêm đuôi từ “ase” Ví dụ: urease là enzyme tác dụng vào ure, proteinase là enzyme tác dụng vào protein, lipase là enzyme tác dụng vào lipid, amylase là enzyme tác dụng vào tinh bột (amidon). 1
2. CCááchch ggọọii têntên enzymeenzyme Đối với các nhóm enzyme cùng xúc tác một loại phản ứng, người ta lấy tên của phản ứng enzyme thêm đuổi từ “ase”, ví dụ những enzyme xúc tác sự oxy hóa được gọi là oxydase, những enzyme khử hydrogen được gọi là dehydrogenase Tên gọi đầy đủ, chính xác theo quy ước quốc tế - tên gọi hệ thống của enzyme được gọi theo tên cơ chất đặc hiệu của nó cùng với tên của kiểu phản ứng mà nó xúc tác, cộng thêm đuôi “ase”. 2
3. CCááchch ggọọii têntên enzymeenzyme vvíí ddụụ:: enzyme xúc tác cho sự thủy phân ure (carbamid): HH2NN COCO NHNH2 ++ HH2OO COCO2 +2NH+2NH3 ccóó têntên hhệệ ththốốngng llàà Carbamid - amidohydrodase (Tên thường dùng là urease) 3
4. PhânPhân loloạạii enzymeenzyme MMụụcc đ đííchch c củủaa phân phân lo loạạii enzyme enzyme l làà đ đểể nhnhấấnn mmạạnhnh mmộộtt ccááchch chchíínhnh xxáácc vvàà ttổổngng ququáát,t, mmốốii quanquan hhệệ vvàà nhnhữữngng điđiềềuu gigiốốngng nhaunhau ccủủaa mmộộtt loloạạii enzyme.enzyme. 4
5. CCáácc llớớpp enzymeenzyme Tiểu ban về enzyme (The enzyme Commission. EC) được tổ chức bởi Hội hóa sinh quốc tế (The internationl Union of Biochemistry, IUB)đã đưa ra cách phân loại thống nhất dựa trên các loại phản ứng và cơ chế phản ứng. Theo cách phân loại này thì enzyme được chia ra làm sáu lớp lớn đánh số từ 1 đến 6. Các số thứ tự này là cố định cho mỗi lớp. 5
6. CCáácc llớớpp enzymeenzyme 1. Oxydoreductase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa - khử. Trong nhóm này có tất cả các enzyme có các tên thông thường đã biết như dehydrogenase, oxydase, cytochromreductase và peroxydase. Trong các phản ứng do chúng xúc tác xảy ta sự vận chuyển hydrogen, sự chuyển electron, sự oxy hóa bởi oxy phân tử, bởi hydrogen peroxide hoặc bởi các chất oxy hóa khác. 6
7. CCáácc llớớpp enzymeenzyme 2. Transferase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng chuyển vị. Các transferase do bản chất của những gốc mà chúng vận chuyển có thể tham gia vào các quá trình trao đổi chất rất khác nhau. Trong lớp transferase bên cạnh transaminase và methyltransferase còn có các kinase khác nhau (xúc tác chủ yếu cho sự vận chuyển của gốc phosphate từ hợp chất cao năng tới chất khác, một phần lớn các enzyme trước kia gọi là mutase và một vài loại synthetase, ví dụ các enzyme tổng hợp DNA và RNA). 7
8. CCáácc llớớpp enzymeenzyme 3.3. HydrolaseHydrolase:: CCáácc enzymeenzyme xxúúcc ttáácc chocho phphảảnn ứứngng ththủủyy phân.phân. TrongTrong llớớpp nnààyy ccóó ccáácc enzymeenzyme phânphân gigiảảii esteeste (v(víí ddụụ lipid),lipid), glucozid,glucozid, amid,amid, peptid,peptid, protein.protein. 8
9. CCáácc llớớpp enzymeenzyme 4.4. LyaseLyase:: CCáácc enzymeenzyme xxúúcc ttáácc chocho phphảảnn ứứngng phânphân ccắắtt khôngkhông ccầầnn nưnướớc,c, loloạạii nưnướớcc ttạạoo ththàànhnh nnốốii đôiđôi hohoặặcc kkếếtt hhợợpp phânphân ttửử nưnướớcc vvààoo nnốốii đôiđôi ThuThuộộcc vvààoo llớớpp nnààyy ccóó ccáácc enzymeenzyme đưđượợcc ggọọii llàà hydratase,hydratase, aldolase,aldolase, decarboxylasedecarboxylase ccũũngng nhưnhư mmộộtt ssốố desaminase.desaminase. 9
10. CCáácc llớớpp enzymeenzyme 5. Isomerase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa. Tính cho đến cùng thì chúng xúc tác cho những phản ứng chuyển các nhóm khác nhau bên trong phân tử. Trong lớp này không những có những enzyme chuyển hóa các đồng phân hình học và đồng phân quang học (như alaninracemase) mà cả các enzyme xúc tác cho các phản ứng ví dụ sự chuyển hóa aldose thành cetose (glucosophosphate isomerase, trước kia gọi là phosphohexoisomerase) hoặc biến đổi vị trí của liên kết este bên trong phân tử (ví dụ phosphoglucomutase) 10
11. CCáácc llớớpp enzymeenzyme 6. Ligase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử dụng liên kết giàu năng lượng ATP. v.v Ở đây cần chú ý thêm là các enzyme phân cắt được phân loại với tên “lyase”. Nếu cân bằng chuyển dịch về phía tổng hợp thì enzyme đó cũng có thể được gọi là “synthase”. Ngược lại chúng ta gọi các enzyme xúc tác cho phản ứng kết hợp 2 phân tử có sự tham gia của ATP hoặc các nucleotide triphosphate tương tự hoặc có sử dụng mối liên kết giàu năng lượng là synthetase. Tên gọi theo hệ thống phân loại của lớp này là “ligase” để tránh sự đổi tráo với tên “synthase” đã nói ở trên. 11
12. CCáácc llớớpp enzymeenzyme Mỗi lớp (class) lại được chia thành nhiều lớp phụ (sub-class) và phân lớp phụ (sub-sub-class), rồi sau đó thứ tự của enzyme trong phân lớp phụ (cũng có tài liệu phân chia theo: loại (lớp), tổ, nhóm và thứ tự enzyme). Như vậy, mỗi enzyme trong hệ thống được phân loại và đặt tên theo mã 4 chữ số biểu thị phản ứng xúc tác: con số đầu chỉ lớp, số thứ hai chỉ lớp phụ, số thứ ba chỉ phân lớp phụ, số thứ tư chỉ rõ số bậc thứ tự của enzyme. 12
13. CCáácc llớớpp enzymeenzyme Ví dụ: enzyme xúc tác cho phản ứng: Ethanol + NAD+ acetaldehyde + NADH + H+ có tên gọi là alcohol dehydrogenase (ADH), tên quốc tế theo khóa phân loại là: Alcohol: NAD oxydoreductase, EC 1.1.1.1 Trong đó, mã số 1 đầu tiên biểu thị tên lớp enzyme là oxydoreductase (lớp 1); mã số 1 thứ hai biểu thị lớp phụ 1: tác dụng lên nhóm CH - OH của các chất cho; mã số 1 thứ ba biểu thị phân lớp phụ 1: chất nhận là NAD hay NADP và mã số 1 cuối cùng chỉ số thứ tự của enzyme. 13
14. CCáácc llớớpp enzymeenzyme NhưNhư v vậậy,y, trong trong c cááchch g gọọii h hệệ ththốốngng c củủaa enzymeenzyme ADHADH trêntrên ccóó têntên ccủủaa cơcơ chchấấtt vvàà ccủủaa coenzymecoenzyme ccũũngng nhưnhư têntên ccủủaa ququáá trtrììnhnh chuychuyểểnn hhóóaa hhóóaa hhọọcc đưđượợcc xxúúcc ttáácc vvớớii ttậậnn ccùùngng ““asease”” SauSau têntên ccủủaa enzymeenzyme llàà ssốố ccủủaa nnóó theotheo danhdanh ssááchch c cáácc enzyme enzyme do do ti tiểểuu ban ban v vềề enzyme enzyme đ đềề rara (enzyme(enzyme commission,commission, EC).EC). 14
15. CCáácc llớớpp enzymeenzyme NhưNhư v vậậy,y, trong trong c cááchch g gọọii h hệệ ththốốngng c củủaa enzymeenzyme ADHADH trêntrên ccóó têntên ccủủaa cơcơ chchấấtt vvàà ccủủaa coenzymecoenzyme ccũũngng nhưnhư têntên ccủủaa ququáá trtrììnhnh chuychuyểểnn hhóóaa hhóóaa hhọọcc đưđượợcc xxúúcc ttáácc vvớớii ttậậnn ccùùngng ““asease”” SauSau têntên ccủủaa enzymeenzyme llàà ssốố ccủủaa nnóó theotheo danhdanh ssááchch c cáácc enzyme enzyme do do ti tiểểuu ban ban v vềề enzyme enzyme đ đềề rara (enzyme(enzyme commission,commission, EC).EC). 15