Nomenklatura a klasifikace enzymů
aneb
„Snažte se chtít, bude se vám lépe muset.“
Luboš Paznocht
• Počátky – pojmenování triviální, „náhodné“, často koncovka -in
dodnes užívané: ptyalin, pepsin, trypsin, …
• Později – zavedena koncovka -asa
-> přeměňovaný substrát + -asa (př.: amylasa, proteasa, lipasa, …)
-> charakter reakce + -asa (př. dehydrogenasa, oxidasa, …)
• Zvýšení informativnosti -> název „substrát + druh reakce + -asa“
(př.: alkoholdehydrogenasa)
-> tvorba názvu ponechána na objeviteli => zmatek
• Sjednocené systematické názvosloví: název ze 2 částí
I. název substrátu (nebo substrátů)
II. přesný typ katalyzované reakce +asa
(př.: acetylcholinesterasa)
Systematické rozdělení dle IUB (International Union of Biochemistry)
• 6 hlavních tříd enzymů• X podtříd
• X podpodtříd• Pořadové číslo enzymu (př.: E.C. 1.1.1.1. = alkoholdehydrogenasa)
pozn.: E.C. = Enzyme Commission Classification System, „enzymový kód“
I. třída Oxidoreduktasy• Katalyzují oxidoredukční reakce mezi dvěma substráty
S1-red. + S2-ox. S1-ox. + S2-red.
nebo: redukovaný donor + akceptor oxidovaný donor + redukovaný akceptor
DH2 + A Dox. + A
• přenos atomů vodíku (kofaktory: NAD+, NADH, FAD, FMN)
• přenos elektronů (cytochromy, feredoxiny)
• vestavění kyslíku do substrátu
• Dělení do podtříd dle typu oxidovaných funkčních skupin
• Systémové názvy: donor : akceptor – oxidoreduktasa
př.: alkohol : NAD+ - oxidoreduktasa neboli alkoholdehydrogenasa
H2
ADH (alkoholdehydrogenasa)
ethanol
???
H H
H
acetaldehyd
octová kyselina
methanol
methanal
mravenčí kyselina
mléčná k.
???pyrohroznová k.
laktát NAD+ oxidoreduktasa
II. třída Transferasy
• Přenášejí určitou skupinu atomů (ve formě radikálu) mezi dvěma substráty
S1-R + S2 S1 + S2-R
• Dělení do podtříd dle charakteru přenášených funkčních skupin• jednouhlíkaté skupiny (methyl, hydroxymethyl, …)• acyly (formyl, acetyl, …)• glykosyly• …
• Systémové názvy: donor : akceptor – přenášená skupina transferasa
Transferasy: přenos -NH2 skupinyL-aspartát : 2-oxoglutarát aminotransferasa = aspartátaminotransferasa
asparagová k. 2-oxoglutarová k.
oxaloctová k. glutamová k.
Transferasy: přenos fosfátupř.: aktivace sacharidů
Podmínkou pro vstup sacharidů do reakcí je jejich fosforylace -> tzv. aktivace první reakce glykolysy – fosforylace glukosy – vznik glukosy 6-fosfátu
α-D-glukopyranosa
+ ATP + ADP
glukosa-6-fosfát
III. třída Hydrolasy
• Katalyzují hydrolytické štěpení kovalentní vazby v substrátu
A-B + H2O A-H + B-OH
• Dělení do podtříd dle typu štěpených vazeb• esterické
• peptidické
• C-C vazby
• ….
• Systémové názvy: substrát : odštěpená skupina hydrolasa
HydrolasyVeškeré trávicí enzymy: lipázy, fosfatázy, proteázy, amylázy
glukosa-6-fosfát
+ H2O
glukosa
OH+
IV. třída Lyasy
• Štěpí kovalentní vazby v substrátu bez účasti vody
A-B A + B
Většinou malé energetické zabarvení -> reakce vratné (=> synthasy)
• Systémové názvy: substrát – odštěpená skupina lyasa
ΔG
Dělení dle typu štěpených vazeb:• C-C• C-O• C-N• …
Lyasypř.: fruktosa-1,6-bisfosfát aldolasa
fruktosa-1,6-bisfosfát
dihydroxyaceton fosfát
glyceraldehyd fosfát
+
D-glukosa D-glukosaL-glukosa D-mannosa
V. třída Isomerasy• Katalyzují intramolekulární přesuny atomů nebo skupin atomů
-> vzájemné přeměny izomerních sloučenin
• 1. podtřída: racemasy (L D), epimerasy
L-alanin D-alanin
• 2. podtřída: cis – trans isomerasy
• 3. podtřída: intramolekulární oxidoreduktasy
• 4. podtřída: intramolekulární transferasy
• 5. podtřída: intramolekulární lyasy
dihydroxyaceton D-glyceraldehyd
VI. třída Ligasy (synthetasy)
• Katalyzují silně endergonní syntézy
• Potřebná energie dodávána v podobě ATP
A + B + ATP A-B + ADP + anorg. fosfát
• Dělení dle typu synthetisovaných vazeb• C-C -> karboxylázy - zavádění uhlíku (CO2) do org. sl. (kofaktor biotin – vit. H)
• C-O
• C-S
• C-N
• Systémové názvy: názvy substrátů ligasa
+ CO2 + ATP + ADP + P
