Korean, Edit

第 3-1 章。蛋白酶的机制

推荐阅读：【生物学】第三章【细胞与物质代谢】(https://jb243.github.io/pages/69)


问。

一般来说，生化反应中的羰基（C=O）是被亲核试剂攻击的原子。因此，多肽链中肽键(-CONH-)的C=O双键可以被水水解。这个反应非常缓慢，因此需要酶的帮助，而羧肽酶等蛋白酶则催化这些反应。羧肽酶要具有充分的活性，需要 Zn(Ⅱ) 金属离子。根据这一事实，回答下列问题。


⑴ 蛋白酶的作用机制


图片

图 1. 枯草杆菌蛋白酶（蛋白酶之一）的机制


① 步骤 1. Asp32 的羧基末端亲核攻击 His64 的咪唑环。

② 步骤2. 结果，His64 中咪唑的共轭碱基亲核攻击 Ser221 的 OH 基团。

③ 步骤3. 由此形成的Ser221 醇盐亲核攻击蛋白质的羰基碳。

④ 步骤4. 通过【碱催化酰胺水解】(https://jb243.github.io/pages/1380)反应，蛋白质被分解为羧酸和胺。

⑤ 正如催化一词所暗示的那样，Asp32、His64、Ser221 的数量在反应前后没有变化。


⑵ 蛋白酶的种类

① 胃蛋白酶：一种肽链内切酶，可识别并切割 Phe、Trp、Tyr 的 N 末端。

② 胰蛋白酶：一种肽链内切酶，可识别并切割 Lys、Arg 的 C 末端

③ 胰凝乳蛋白酶：一种肽链内切酶，可识别并切割带有苯基的氨基酸（Phe、Trp、Tyr）的 C 末端

④ 羧肽酶：识别并切割蛋白质 C 末端的肽链外切酶。

⑤ 枯草杆菌蛋白酶：从_枯草芽孢杆菌_中获得的非特异性蛋白酶。


⑶ 催化剂的作用

①回答为什么羧肽酶活性位点存在Zn(Ⅱ)金属离子时反应速率较快。


图片

图片

图片

图片

图 2. 嗜热菌蛋白酶（一种羧肽酶）的机制


○ 羧肽酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶识别蛋白质内的 C 末端并裂解，使羧基暴露。

○ 基本上，他们使用酰胺的酸催化水解反应。


图片

图3. 酰胺的酸催化水解反应


○ Zn(II) 通过静电固定反应环境来降低活化能，从而加速反应。

②解释组氨酸在胰凝乳蛋白酶丝氨酸亲核攻击肽键的催化机制中的作用。

○ 理由与①相同。组氨酸与赖氨酸和精氨酸一样，是一种带正电荷的氨基酸，有助于固定反应环境，如 Zn(II)。


输入：2017.09.17 13:46

修改: 2020.03.14 09:56

results matching ""

    No results matching ""