2.5. Номенклатура и классификация ферментов

Номенклатура ферментов.

1. Исторически сложившиеся названия  пепсин, трипсин, химотрипсин. С увеличением количества открытых ферментов данный принцип номенклатуры оказался слишком громоздким и от него отказались.

2. Тривиальная номенклатура основана на субстратной специфичности  в названии фермента используется название субстрата + - аза (амилаза, уреаза, сахараза и др.). Когда стало известно, что некоторые ферменты катализируют различные превращения одного и того субстрата потребовались новые правила присвоения названий ферментам.

3. Рациональная (рабочая) номенклатура (основана на субстратной специфичности и специфичности действия)  в названии фермента используется название субстрата и тип катализируемой реакции: название субстрата + тип катализируемой реакции + - аза (лактатдегидрогеназа, фумаратгидратаза и др.).

4. Систематическая номенклатура основана на субстратной специфичности и специфичности действия – в названии фермента используется название субстрата и развернутая характеристика типа катализируемой реакции с указанием класса фермента (лактат: НАД-оксидоредуктаза, малатгидролиаза и др).

КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

В соответствии с типом катализируемой реакции все ферменты разделены на 6 классов.

1 класс Оксидоредуктазы  ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции.

2 класс Трансферазы  ферменты, катализирующие межмо-лекулярный перенос различных химических групп.

3 класс Гидролазы  ферменты, катализирующие реакции гидролитического распада.

4 класс Лиазы  ферменты, катализирующие отщепление от субстратов определенных групп негидролитическим путем с образованием двойной связи или, наоборот, присоединение групп по двойным связям.

5 класс Изомеразы - ферменты, катализирующие реакции изомеризации.

6 класс Лигазы (синтетазы)  ферменты, катализирующие соединение двух молекул, сопряженное с расщеплением макроэргической связи в молекуле АТФ или аналогичного нуклеозидтрифосфата.

В свою очередь, классы делятся на подклассы, а те, в свою очередь, на подподклассы. Число подклассов в каждом классе так же, как и число подподклассов в подклассе, варьирует. Подкласс уточняет действие фермента, так как указывает в общих чертах на природу химической группы субстрата, атакуемой ферментом. Подподкласс еще более конкретизирует действие фермента, уточняя природу атакуемой связи субстрата или природу акцептора, который участвует в реакции.

ШИФР ФЕРМЕНТОВ.

Система классификации предусматривает для каждого фермента специальный шифр, состоящий из 4-х кодовых чисел, отражающих номер класса, номер подкласса, номер подподкласса, порядковый номер фермента

1.1.1.1.  алкогольдегидрогеназа

1.1.1.27  лактатдегидрогеназа

4.2.1.2. фумаратгидратаза

2.6. Субстратная специфичность и специфичность действия

Субстратная специфичность - способность ферментов воздействовать на один определенный субстрат или группу сходных субстратов, обладающих определенным типом связи. Субстратная специфичность обусловлена комплементарным соответствием активного центра (его составной части - якорного центра) и субстрата.

Существует 3 вида субстратной специфичности  абсолютная, стереохимическая и относительная.

Абсолютная субстратная специфичность  способность фермента воздействовать только на один субстрат. Например, глюкокиназа воздействует только на глюкозу.

Стереохимическая специфичность  способность фермента воздействовать на определенный оптический ( D - или L-) или геометрический ( цис- или транс-) изомер. Например, оксидазы d- или L-аминокислот, действуют соответственно на d- или L-аминокислоты; фумаратгидратаза, действует только на транс-изомер

( фумарат), но не действует на цис-изомер (малеинат).

Относительная (групповая) специфичность  способность фермента воздействовать на группу сходных субстратов, имеющих общий тип связей. Например, протеиназы желудочно-кишечного тракта способны воздействовать на различные белки.

Специфичность действия  способность ферментов, воздействуя на субстрат, катализировать строго определенную химическую реакцию (лишь одну из всех возможных). Специфичность действия обусловлена у двухкомпонентных ферментов их простетической группой или коферментом.