Классификация и номенклатура ферментов

В настоящее время существует 2 типа названий ферментов: рабочее, или тривиальное и систематическое.

Рабочее название фермента простое и чаще употребляемое. Оно складывается из названия субстрата, типа катализируемой реакции и окончания –аза.

Например:

Систематическое название фермента более сложное.

Лекция №2

Классификация ферментов

Все ферменты разделены на 6 классов:

1. Оксидоредуктазы

2. Трансферазы

3. Гидролазы

4. Лиазы

5. Изомеразы

6. Лигазы (синтетазы)

Оксидоредуктазы – это ферменты, которые катализируют окислительно-восстановительные реакции.

I. Окисление субстрата. Окисление субстрата возможно:

1. Отщеплением от субстрата атомов водорода

Акцептором атомов водорода могут быть:

a) Коферменты – НАД⁺ или ФАД (редко НАДФ⁺). В данном случае фермент носит название «дегидрогеназа».

S - субстрат

b) Кислород (О₂). В данном случае фермент называется «оксидаза» и в результате реакции образуется перекись водорода.

2. Присоединение к субстрату атомов кислорода. В данном случае фермент носит название «оксигеназа». Если к молекуле субстрата присоединяется один атом кислорода, то фермент называется «монооксигеназа», если два, то «диоксигеназа».

Например:

II. Восстановление субстрата. Восстановление субстрата возможно путем присоединения к нему водорода (Н₂). Донором водорода чащевсего выступает НАДФН₂.

Трансферазы

Трансферазы – это ферменты, которые катализируют реакции переноса различных групп от одного вещества (донора) к другому (акцептору). В организме осуществляется перенос следующих групп: метильных, ацетильных, ацильных, фосфорных и т.д. Рабочее название фермента складывается по принципу: акцептор + переносимая группа + трансфераза.

Например:

Трансферазы, которые катализируют реакции переноса фосфорных групп принято называть киназами. Рабочее название киназ складывается из названия акцептора + термин «киназа». Донором фосфатной группы является АТФ.

Например:

Гидролазы

Гидролазы – это ферменты, которые катализируют реакции разрыва связей в субстратах с присоединением воды. Рабочее название фермента в этом классе складывается из названиясубстрата + окончание аза

дипептид

Все пищеварительные ферменты и ферменты лизосом являются гидролазами. В этом классе много исторически сложившихся или тривиальных названий. Такие названия не подчиняются правилам «Классификации и номенклатуры ферментов». Например, пепсин, трипсин, гастриксин и т.д.

Лиазы

Лиазы – это ферменты, катализирующие реакции разрыва связей в субстратах путем негидролитического отщепления различных групп (СО₂, NH₂, Н₂О и др.) или присоединения воды по месту двойной связи. Названия ферментов складываются следующим образом: субстрат + отщепляемая или присоединяемая группа + окончание аза

1. Декарбоксилазы – это ферменты, катализирующие отщепление СО₂ от субстрата

ГАМК

Глутамат

2. Гидратазы – это ферменты, катализирующие присоединение Н₂О к субстрату.

Н

малат

фумаратгидратаза

3. Синтазы – это ферменты, катализирующие реакции синтеза без участия АТФ (за счет энергии субстрата)

4. Альдолазы – это ферменты, катализирующие разрыв связей в субстрате, при котором один из продуктов реакции обязательно является альдегидом.

Изомеразы

Изомеразы – это ферменты, катализирующие реакции изомеризации, происходящие в пределах одной молекулы. В зависимости от вида изомерии ферментам дают соответствующие названия: рацемазы – катализируют превращения стереоизомеров, эпимеразы – эпимеров, таутомеразы – таутомеров. Мутазы катализируют реакции переноса функциональных групп в пределах одной молекулы. Название этих ферментов складываются следующим образом: название субстрата + название переносимой группы + мутаза.

Некоторые ферменты имеют название изомеразы (например, при цис – транс изомерии).

Лигазы

Лигазы – это ферменты, катализирующие синтетические реакции, которые происходят с участием энергии АТФ или др. нуклеозидтрифосфатов.

Глутамин

Глутамат

Название фермента складывается следующим образом: продукт реакции + синтетаза.

К этому классу относят карбоксилазы. Присоединение карбоксильной группы к субстрату происходит с затратой энергии АТФ. Название фермента будет состоять из названии исходного субстрата + термин «карбокилаза»

Малонил-КоА

Ацетил-КоА