對酶的活性部位的研究方法

『壹』 什麼是酶的活性部位，如何用來解釋酶的專一性

什麼是酶的活性部位，如何用來解釋酶的專一性？活性部位指酶分子中直接和底物結合，並和酶的催化作用直接有關的部位。酶的活性中心分為結合部位和催化部位，結合部位決定酶的專一性，催化部位決定酶的專一性。人體依靠大約13,000種不同的酶來思考，感覺，移動，消化（您自己命名），而且涉及這些微觀蛋白質中的一種很有可能。這些小蛋白質可以與將近100,000種其他輔酶結合形成有助於人體運轉的化學物質。就消化而言，酶是我們賴以生存的關鍵因素。
沒有它們，所有的營養素，包括維生素，礦物質和微量礦物質都無法得到適當利用。虛弱的人容易出現各種健康問題和年齡增長。許多人將患有慢性疾病，例如關節炎，糖尿病，過敏，皮膚病，癌症和免疫缺陷，所有這些都是由低酶水平引起的。

『貳』 如何研究酶的活性部位

如何研究酶的活性中心？通過那些實驗證明酶活性中心(酶原激活，活性中心的共價修飾)

『叄』 酶活性中心的測定方法

測定酶活性中心組成和結構是研究酶催化作用的重要課題。目前常用方法有：化學修飾法、反應動力學法、X－射線衍射法等。
1.化學修飾法：此方法是研究最早，應用最廣泛的方法。原則上講，酶分子側鏈上的各種基團，如羧基、羥基、巰基和咪唑基等均可由特定的化學試劑進行共價修飾。當它被某一化學試劑修飾後，若酶活性顯著下降或喪失，則可初步推斷該基團為酶的必需基團。
2.動力學分析法：酶蛋白是含有許多解離基團的兩性電解質，pH改變必然影響到解離基團的解離狀態，處於活性中心基團的解離狀態的改變必然影響到酶的活性。因此，通過研究酶活性與pH關系，可以推測到與催化直接相關的某些基團的pK值，進而推測這些基團的作用。另外，改變反應溫度求出Vmax和Km與pH關系，從而求出有關基因解離的DH，DH的求得有助於補充pK值對活性中心的判斷。在有機溶劑存在條件下，測定酶pK值與介電常數的關系，也有助於對活性部位的判斷。
3.X－射線衍射分析法：化學修飾法和動力學分析只能推斷酶活性部位氨基酸殘基的數目，活性中心空間結構的信息，則需用X－射線衍射法。採用X射線衍射法在研究酶活性中心空間構象時，通常是將酶與底物類似物或專一性抑制劑形成復合物，而後作X－射線衍射分析，從而得到有關酶活性中心構象、酶與底物的接觸狀況以及催化機理的信息。
4.蛋白質工程：蛋白質工程是近年來發展的研究酶必需基團和活性中心的最先進的方法。蛋白質工程實質是按照人們的設想，通過改變基因來改變蛋白質的結構，製造新的蛋白質。利用基因定點突變技術將酶相應的互補DNA（cDNA）基因定點突變，突變的cDNA表達出被一個或幾個氨基酸置換的酶蛋白，再測定其活性就可以知道被置換的氨基酸是否為酶活性所必需。此方法可改變酶蛋白中任一氨基酸而不影響其他同類殘基和不引起底物和活性中心結合的立體障礙，以及可人工地造成一個或幾個氨基酸的缺失或插入，了解肽鏈的縮短或延長對酶活性的影響和定點改變酶蛋白的糖基化位點或磷酸化位點，從而了解糖基化或磷酸化對酶結構和功能的影響。

『肆』 生物學相關實驗中提高酶活性的方法有哪些

調節方法如下：（包括抑制或提高活性）
調節酶的濃度
酶濃度的調節主要有兩種方式，一種是誘導或抑制劑的合成；一種是調節酶的降解。
調節酶的活性
激素通過與細胞膜或細胞內受體相結合而引起一系列生物學效應，以此來調節酶活性。
反饋抑制調節
許多小分子物質的合成是由一連串的反應組成的，催化此物質生成的第一步的酶，往往被它們的終端產物抑制。這種抑制叫反饋抑制(feedback inhibition)。例如由蘇氨酸生物合成為異亮氨酸，要經過5步，反應第一步有蘇氨酸脫氨酶(threonine deaminase)催化，當終產物異亮氨酸濃度達到足夠水平時，該酶就被抑制，異亮氨酸結合到酶的一個調節部位上，通過可逆的別夠作用對酶產生抑制。當異亮氨酸的濃度下降到一定程度，蘇氨酸脫氨酶又將重新表現活性，從而又重新合成異亮氨酸。
抑制劑可調節
酶受大分子抑制劑或小分子物質抑制，從而影響活性。例如：大分子物質胰蛋白酶抑制劑，可以抑制胰蛋白酶的活性。小分子的抑制劑如一些反應產物：像1，3-二磷酸甘油酸變位酶的活性受到它的產物2，3-二磷酸甘油酸的抑制，從而可對這一反應進行調節。
此外某些無機離子可對一些酶產生抑制，對另外一些酶產生激活，從而對酶活性起調節作用。酶活性也可受到大分子物質的調節，例如抗血友病因子可增強絲氨酸蛋白酶的活性，因此它可明顯地促進血液凝固過程。
其他調節方式
通過別夠調控、酶原的激活、酶的可逆共價修飾和同工酶來調節酶活性。

『伍』 何謂酶的活性中心，活性中心包括哪些部分

酶的活性中心是酶分子中能夠直接與底物分子結合，並催化底物化學反應的部位。

第一個是結合部位，酶的底物靠此部位結合到酶分子上；

第二個是催化部位，底物的鍵在此被打斷或形成新的鍵從而發生一定的化學變化。組成功能部位的是酶分子中在三維結構上比較靠近的少數幾個氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團。

它們在一級結構上可能相距甚遠，甚至位於不同肽鏈上，而是通過肽鏈的盤繞、折疊在空間構象上相互靠近；對於需要輔酶的酶來說，輔酶分子或輔酶分子的某一部分結構也是功能部位的組成部分。

(5)對酶的活性部位的研究方法擴展閱讀

鑒定方法：

1）化學修飾法

觀察酶分子被一定的化學試劑修飾前後酶活性的變化情況，結合其它方法，推斷該基團是否為活性中心的功能基團。如胰凝蛋白酶與二異丙基氟磷酸（DIFP）作用即會失去活性。DIFP能與酶分子中的Ser殘基共價結合，胰凝乳蛋白酶中有28個Ser 殘基，而與DIFP作用的僅僅是其中的Ser195。這表明Ser 195是胰凝乳蛋白酶活性中心的組成部分。

2）親和標記法

是使用一個能與酶的活性中心特異結合的正常底物類似物作為活性部位基團的標記試劑。該類似物不能為酶所催化而發生化學反應，卻能與酶的特定基團發生共價結合使酶失活。

如N-對-甲苯磺醯苯丙氨醯氯甲基酮（TPCK）是胰凝乳蛋白酶的親和標記物，當用C14 標記的TPCK與胰凝乳蛋白酶一起保溫時，酶即失活。結構分析證明TPCK 與酶分子中的His57發生作用。說明His57是活性中心的另一組成部分。

3）X-射線衍射分析法

可直接觀察酶與底物的結合情況。

『陸』 酶的活性中心包括哪些部位有何特點有何功能如何研究酶的活性中心通過哪些實驗證明酶的活性中心（

您這邊有樣品的話可以到我們這邊檢測的

『柒』 可以用於判斷和確定酶活性的主要方法

可以答研究酶活性部位的方法嗎

『捌』 酶的活性中心包括哪些部位有何特點有何功能如何研究酶的活性中心

一般認為活性中心主要由兩個功能部位組成：第一個是結合部位，酶的底物靠此部位結合到酶分子上；第二個是催化部位，底物的鍵在此被打斷或形成新的鍵從而發生一定的化學變化。組成功能部位的是酶分子中在三維結構上比較靠近的少數幾個氨基酸殘基或是這些殘基上的某些基團，它們在一級結構上可能相距甚遠，甚至位於不同肽鏈上，而是通過肽鏈的盤繞、折疊在空間構象上相互靠近；對於需要輔酶的酶來說，輔酶分子或輔酶分子的某一部分結構也是功能部位的組成部分。
活性中心必需的基團有：組氨酸的咪唑基、谷氨酸天冬氨酸的側鏈羧基和絲氨酸的羥基。

鑒定方法

1）化學修飾法
觀察酶分子被一定的化學試劑修飾前後酶活性的變化情況，結合其它方法，推斷該基團是否為活性中心的功能基團。如胰凝蛋白酶與二異丙基氟磷酸（DIFP）作用即會失去活性。DIFP能與酶分子中的Ser殘基共價結合，胰凝乳蛋白酶中有28個Ser 殘基，而與DIFP作用的僅僅是其中的Ser195。這表明Ser 195是胰凝乳蛋白酶活性中心的組成部分。

2）親和標記法
是使用一個能與酶的活性中心特異結合的正常底物類似物作為活性部位基團的標記試劑。該類似物不能為酶所催化而發生化學反應，卻能與酶的特定基團發生共價結合使酶失活。如N-對-甲苯磺醯苯丙氨醯氯甲基酮（TPCK）是胰凝乳蛋白酶的親和標記物，當用C14 標記的TPCK與胰凝乳蛋白酶一起保溫時，酶即失活。結構分析證明TPCK 與酶分子中的His57發生作用。說明His57是活性中心的另一組成部分。

3）X-射線衍射分析法
可直接觀察酶與底物的結合情況。

『玖』 在生物體內存在很多通過改變酶的結構從而調節其活性的方法，請分別舉例說明

在生物體內存在很多通過改變酶的結構從而調節其活性的方法，請列舉這些方法並分別舉例說明。
解答：（1）別構調控：寡聚酶分子與底物或非底物效應物可逆地非共價結合後發生構象的改變，進而改變酶活性狀態，從而使酶活性受到調節。例如天冬氨酸轉氨甲醯酶的部分催化肽鏈結合底物後，使酶的整體構象發生改變，提高了其他催化肽鏈與底物的親和性，CTP可以與該酶的調節肽鏈結合，導致酶構象發生改變，降低了催化肽鏈與底物的親和性，使酶活力降低，起別構抑制劑的作用。
（2）酶原的激活：在蛋白水解酶的專一作用下，沒有活性的酶原通過其一級結構的改變，導致其構象發生改變，形成酶的活性部位，變成有活性的酶，這是一種使酶獲得活性的不可逆調節方法。例如在小腸內，無催化活性的胰凝乳蛋白酶原在胰蛋白酶的作用下，特定肽鍵被斷裂，由一條完整的肽鏈被水解為三段肽鏈，並發生構象的改變，形成活性部位，產生蛋白水解酶活性。
（3）可逆的共價修飾：由其他的酶（如激酶、磷酸酶等）催化共價調節酶進行共價修飾或去除修飾基團，使其結構發生改變，從而在活性形式和非活性形式之間相互轉變，以調節酶的活性。例如糖原磷酸化酶可以兩種形式存在，一種是Ser14被磷酸化的、高活力的糖原磷酸化酶a，一種是非磷酸化的、低活力的糖原磷酸化酶b，在磷酸化酶激酶的催化作用下，糖原磷酸化酶b的Ser14被磷酸化，形成高活力的糖原磷酸化酶a；在磷酸化酶磷酸酶的催化作用下，糖原磷酸化酶a的Ser14-PO32-被脫磷酸化，形成低活力的糖原磷酸化酶b。
（4）對寡聚酶活性的調節可以通過改變其四級結構來進行，這種作用既包括使無活性的寡聚體解離，使部分亞基獲得催化活性，也包括使無活性的單體聚合形成有催化活性的寡聚體。前者的例子是蛋白激酶A，該酶由2個調節亞基與2個催化亞基組成，是沒有酶活性的寡聚酶，胞內信使cAMP與調節亞基結合可導致寡聚酶解離成一個調節亞基復合體和兩個催化亞基，此時自由的催化亞基可獲得酶活性。後者的例子是表皮生長因子受體，其在細胞膜上通常以無活性的單體存在，當作為信使的表皮生長因子結合到受體的胞外部分之後，兩個單體結合形成二聚體，從而使酶被激活。