碳酸酐酶--修改.ppt

《碳酸酐酶--修改.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、編號(hào)：EC4.2.1.1。一種鋅酶，催化碳酸分解成二氧化碳和水的可逆反應(yīng)碳酸酐酶carbonicanhydrase11940年發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)鋅酶，也是最重要的鋅酶。現(xiàn)已報(bào)道有80多種鋅酶，居各類(lèi)金屬的首位。廣泛存在動(dòng)物、植物及微生物中?？赡娲呋趸嫉乃献饔谩Ｌ妓狒甘羌t細(xì)胞的主要蛋白質(zhì)成分之一，在紅細(xì)胞中的地位僅次于血紅蛋白。催化CO2+H2OHCO3-+H+反應(yīng)，酶加速二氧化碳水合的因子在107左右。2碳酸酐酶的功能1.在血液及其他組織中維持酸堿平衡。2.幫助體內(nèi)組織排除二氧化碳。3.確保以CO2和HCO3-為催化底物

2、的酶保持適度的底物濃度3碳酸酐酶對(duì)于人和動(dòng)物的呼吸作用極為重要。在人與動(dòng)物體內(nèi)，由碳酸酐酶催化CO2和H2O合成HCO3-,當(dāng)HCO3-隨血液循環(huán)到肺泡后，又由碳酸酐酶催化使它解離為CO2排出體外。CO2+H2O=HCO3-+H+4碳酸酐酶的功能5碳酸酐酶的結(jié)構(gòu)碳酸酐酶的分子質(zhì)量約為30kDa，由單一肽鏈組成，包含約260個(gè)氨基酸殘基，每個(gè)酶分子含一個(gè)Zn(II)離子。人碳酸酐酶呈橢球形，分子中部有一個(gè)袋形空腔，深約1.5nm，腔口寬約2.0nm，Zn2+就結(jié)合在這個(gè)空腔底部。橢圓球形，肽鏈組氨酸3個(gè)咪唑氮原子配位，第四個(gè)可

3、能為水或羥基占據(jù)。為畸變四面體。Zn2+在碳酸酐酶中是活性中心。6橢圓球形，肽鏈組氨酸（94、96和119）3個(gè)咪唑氮原子配位，第四個(gè)可能為水或羥基占據(jù)。為畸變四面體。碳酸酐酶晶體結(jié)構(gòu)，整個(gè)蛋白鏈折合成橢球狀，其二級(jí)結(jié)構(gòu)中主要為β折疊片，但也有部分的α螺旋。71.5nm×2.0nm纈氨酸組氨酸親水：His-64、Thr-199、Glu-106疏水：Val-143、Val-121、Trp-209、Leu-1988亮氨酸色氨酸組氨酸蘇氨酸谷氨酸亮氨酸纈氨酸蘇氨酸色氨酸組氨酸谷氨酸9在碳酸酐酶的活性中心，Zn(II)由三個(gè)組氨酸殘

4、基的咪唑氮原子和一個(gè)水分子或氫氧根離子配位，形成一個(gè)畸變的四面體結(jié)構(gòu)。在配位原子附近的一個(gè)蘇氨酸和一個(gè)谷氨酸組成一個(gè)氫鍵網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定His3Zn－OH結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)纈氨酸、色氨酸和亮氨酸構(gòu)成一個(gè)疏水口袋，其功能被認(rèn)為是將CO2固定在該疏水空腔內(nèi)，使His3Zn－OH對(duì)CO2直接進(jìn)行親核進(jìn)攻。10結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系該疏水袋能結(jié)合底物CO2,是催化底物的預(yù)催化結(jié)合位點(diǎn)強(qiáng)大的氫鍵網(wǎng)狀系統(tǒng)及疏水袋的存在能夠增加酶分子中Zn2+連接的穩(wěn)定性,很好地固定底物CO2所在的位置,加強(qiáng)與Zn2+相連的H2O/HO-對(duì)CO2的親核能力11碳酸酐酶催化機(jī)

5、理12碳酸酐酶的水解作用過(guò)程（CO2的水合）CO2+H2O??HCO3-+H+13異構(gòu)化緩沖液14