Bài giảng Công nghệ protein và enzyme: Chương 2 - TS. Nguyễn Xuân Cảnh

Bài giảng Công nghệ protein và enzyme: Chương 2 Enzyme, cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu chung; Phân nhóm enzyme; Cơ chế xúc tác enzyme; Động học phản ứng enzyme; Phương pháp xác định hoạt độ enzyme; Sàng lọc cơ chất cho enzyme. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ protein và enzyme: Chương 2 - TS. Nguyễn Xuân Cảnh •9/18/2020 CHƢƠNG 2. ENZYME• Giới thiệu chung• Phân nhóm enzyme• Cơ chế xúc tác enzyme• Động học phản ứng enzyme• Phương pháp xác định hoạt độ enzyme• Sàng lọc cơ chất cho enzyme Một số khái niệm chung• Enzyme là chất xúc tác sinh học, có mặt trong tất cả các cơ thể sống• Chúng thúc đẩy một phản ứng xảy ra mà không có mặt trong sản phẩm cuối cùng.• Ngoại trừ một nhóm nhỏ RNA có tính xúc tác (ribozym), tất cả enzyme đều có bản chất là protein.• Tính chất xúc tác phụ thuộc vào cấu tạo của protein.• Một số enzyme cấu tạo gồm toàn những phân tử L-amino acid liên kết với nhau tạo thành, gọi là enzyme một thành phần• Đa số enzyme là những protein phức tạp gọi là enzyme hai thành phần. Phần protein gọi là apoenzyme, phần không phải protein gọi là nhóm ngoại hay coenzyme. •1 •9/18/2020 Nhóm ngoại: Có thể là hợp chất hữu cơ (coenzyme) như vitamin, NAD… hoặc ion kim loạiPhân loại enzyme/ Enzyme Classification (EC) Cách gọi tên: tên cơ chất đặc hiệu + tên của loại phản ứng + ase Phân loại: enzyme chia thành 06 lớp gồm; • Oxydoreductase: xúc tác cho phản ứng oxy hoá - khử. • Transpherase: xúc tác cho phản ứng chuyển vị các nhóm từ một phân tử này đến một phân tử khác. • Hydrolase: xúc tác cho phản ứng thuỷ phân cũng là vận chuyển các nhóm chức năng nhưng chất nhận luôn là phân tử nước. • Lyase: xúc tác cho phản ứng thêm các nhóm vào nối đôi, hoặc tạo thành nối đôi bằng cách loại các nhóm. • Isomerase: xúc tác cho phản ứng đồng phân hoá, chuyển vị các nhóm trong nội bộ phân tử tạo dạng đồng phần. • Ligase: xúc tác cho phản ứng tạo thành liên kết C-C, C-O, C-S và C-N bằng phản ứng ngưng tụ kèm theo phản ứng cắt đứt liên kết giàu năng lượng của các nucleosid trisphosphate, (thường là ATP). •2 •9/18/2020• Mỗi lớp chia thành nhiều tổ, mỗi tổ chia thành nhiều nhóm, mỗi nhómcó nhiều enzym khác nhau.• Trong bảng phân loại, ký hiệu enzym thường gồm 04 chữ số ngăn cáchnhau bởi dấu “.”: số thứ nhất chỉ lớp, số thứ 2 chỉ tổ, số thứ 3 chỉ nhóm, sốthứ tư chỉ enzym.• Ví dụ: enzym mang ký hiệu EC 2.6.1.6 là enzym leucine transaminasethuộc nhóm Transferases (lớp 2), xúc tác phản ứng chuyển vị nhóm cóchứa Nitơ (tổ 6/ Transferring nitrogenous groups), nhóm chứa Nitơ đó lànhóm amin từ Leucine (nhóm 6)• Phản ứng:L-leucine+ 2-oxoglutarate = 4-methyl-2-oxopentanoate + L-glutamate Giới thiệu hệ thống phân loại enzyme quốc tế http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/ •3•9/18/2020 •4•9/18/2020 •5•9/18/2020 •6•9/18/2020 •7 •9/18/2020 Lớp 1. Oxidoreductase• Xúc tác phản ứng oxy hóa khử. Cơ chất bị oxy hóa được coi là chất cho H.• Tên enzyme: Chất cho: Chất nhận oxidoreductase.• Tên thông dụng sẽ là Dehydrogenase• Tên Reductase cũng có thể dùng trong trường hợp chất nhận là O2• Con số thứ 2 của các enzyme thuộc nhóm oxidoreductases (ngoại trừ 11, 13, 14 hoặc 15) chỉ nhóm trong chất cho hydrogen sẽ bị oxi hóa: nhóm -CHO-, - CHO hoặc –CO-COOH• Con số thứ 3, ngoại trừ EC 1.11, EC 1.13, EC 1.14 và EC 1.15 chỉ ra dạng chất nhận tham gia vào phản ứng xúc tác: NAD(P)+, Cytochrome, Oxy (O), S-S• Các enzyme thuộc lớp này: dehydrogenases, reductases• Ví dụ: lactate dehydrogenase (NAD+), acyl CoA dehydrogenase (FAD), ketoacyl-ACP reductase (NADPH/H+). •8 •9/18/2020 Dehydrogenase Dehydrogenase: enzyme oxi hóa một cơ chất bằng cách chuyển 1 hoặc nhiều hydride (H-) tới một chất nhận, thường là NAD+/NADP+ hoặc một flavin coenzyme như FAD or FMN. • Aldehyde dehydrogenase (oxy hóa aldehyde) • Acetaldehyde dehydrogenase (chuyển acetaldehyde tới acetic acid) • Alcohol dehydrogenase • Glutamate dehydrogenase (enzyme chuyển hóa glutamate thành α- Ketoglutarate và ngược lại). • Lactate dehydrogenase • Pyruvate dehydrogenase (trong chu trình TCA, chuyển hóa Pyruvate thành Acetyl CoA) • Glucose-6-phosphate dehydrogenase (liên quan đến con đường pentose phosphate) • ...