загрузка...
 
3. Класифікація та номенклатура ферментів
Повернутись до змісту

3. Класифікація та номенклатура ферментів

 Перша версія сучасної номенклатури з’явилася у 1961 році. Її запропонувала Міжнародна комісія з ферментів  (Enzyme Commission), яка була створена у Брюсселі Міжнародним біохімічним конгресом (1955 р.). З кожним роком кількість ферментів, які були вивчені і включені в цю систему, зростала. Та якщо у 1961 році було класифіковано лише 900 ферментів, то у  1995 р  - більш ніж 3500.

 Ензимологія тривалий час залишалася без строгої номен-клатури ферментів. Ферменти отримували за випадковими ознаками (тривіальна номенклатура), за назвою субстрату (раціональна), за типом реакції або характеру субстрату. Наприклад, до тривіальної номенклатури слід віднести назви пепсин (від грецьк. пепсин – травлення) або трипсин (від грецьк. трипсис – розріджую). Іншим прикладом може бути назва цитохромів – забарвлених ферментів, які каналізують окисно-відновні реакції (від лат. citos – клітина, chroma – колір).

 Найбільш поширеною стала раціональна номенклатура, основи якої були закладені  учнем Л. Пастера - Е. Дюкло у 1883 році. Згідно з пропозиціями вченого робоча назва ферменту повинна містити назву субстрату та закінчення «аза». Наприклад, фермент, який каталізує гідролітичне розщеплення сахарози, має назву сахараза, гідроліз крохмалю – амілаза (від грецьк. амілон – крохмаль), гідроліз жирів – ліпаза (від грецьк. ліпос – жир) і т.п.

 У 1961 році з’явилася номенклатура ферментів, яка базується на чітких наукових принципах. Згідно з цією номенклатурою назва будь-якого ферменту обов’язково містить назву субстрату (субстратів), тип реакції та закінчення –аза. Кожен фермент має робочу та систематичну назви.

Наприклад, лактатдегідрогеназа (ЛДГ або LDH) – це робоча назва ферменту, який каталізує  зворотну окисно-відновну реакцію перетворення лактату в піруват (рис. 3). ЛДГ має систематичну назву -  L-лактат:НАД+ -оксидоредуктаза.

Такі систематичні назви надають лише добре вивченим ферментам.

 

Залежно від типу реакції, яку каталізують ферменти, виділяють 6 класів, які поділяють на підкласи та підпідкласи. Кожен фермент має свій код або шифр (КФ) – це номер ферменту за міжнародною класифікацією.

Кожен такий номер містить скорочення КФ та послідовність із чотирьох цифр, які розділені комами. Перша цифра вказує на номер класу (один із шести). Друга – порядковий номер підкласу, який характеризує субстрат ферменту (за функціональної групою або зв’язком у складі субстрату, які є основними мішенями дії ферменту). Третя цифра – порядковий номер підпідкласу, який більш детально характеризує природу субстрату реакції. Четверте число – порядковий номер ферменту у підпідкласі. Наприклад, шифр КФ 1.1.1.1 належить алкогольдегідрогеназі, а КФ 1.1.1. 27 – лактатдегідрогеназі.

Таблиця 1 - Класи ферментів

Клас

Реакція

Тип реакції

Приклади підкласів

КФ 1

Оксидоре-дуктази

Окисно-відновні реакції (транспорт атомів Н, О, елек-тронів від однієї сполуки до іншої)

 Відновлення: SH + A ? S + AH Окиснення:

S + O ? SO

дегідрогенази, оксидази, пероксидази, редуктази, монооксигенази, діоксигенази

КФ 2

Трансферази

Перенесення фун-кціональних груп (метильної, аце-тильної, аміно-групи, фосфат-ної) від одного субстрату на інший.  

S1R + S2 ? S1 + S2R

амінотрансферази, фосфотрансферази, C1-трансферази, глікозилтрансфера-зи

КФ 3

Гідролази

Розщеплення зв’язків у моле-кулах субстратів з приєднанням молекули води.

AB + H2O ? AOH + BH

естерази, глікозил-гідролази, пептидази, амідази

КФ 4

Ліази

Розщеплення зв’язків (C-O, C-S, C-N ) у молекулах субстратів без приєднання молекул води

RCOCOOH ? RCOH + CO2

C-O-ліаза, C-S-ліаза, C-N-ліаза, C-C-ліаза

КФ 5

Ізомерази

Внутрішньомо-лекулярні пере-будови, тобто ре-акції ізомеризації (перенесення функціональних груп у межах однієї молекули)

AB ? BA

епімерази, цис-трансізомерази, внутрішньомоле-кулярна оксидоре-дуктаза та ін.

Клас

Реакція

Тип реакції

Приклади підкласів

КФ 6

Лігази (синтетази)

З’єднання  двох молекул з утво-ренням C-O, C-S, C-N або C-C зв’язків (потріб-на енергія АТФ)

X + Y+ ATФ ? XY + AДФ + Фн

C-O-лігаза, C-S-лігаза, C-N-лігаза, C-C-лігаза

 



загрузка...