Классификация и номенклатура ферментов

Катализируемая химическая реакция является тем признаком, по которому можно отличить один фермент от другого.

Некоторые, ранее описанные ферменты сохранили тривиальные названия, такие как трипсин, пепсин, каталаза.

Однако большинство названий ферментов образовано с помощью суффикса –аза:

- от названия типа реакции, которую они катализируют: так, дегидрогеназа катализирует отрыв водорода, гидролаза катализирует гидролиз, трансфераза переносит химические группы и т. д.

- от названия субстратов, участвующих в ферментативной реакции: так аргиназа катализирует гидролиз аргинина, фосфатаза катализирует гидролиз фосфорных эфиров и т. д.

В 1961 году Международная комиссия по номенклатуре ферментов разработала современную номенклатуру ферментов, основанную на типе катализируемой реакции.

!!!! Согласно этой номенклатуре название фермента составляют из химического названия субстрата и названия той реакции, которую катализирует фермент.

Например, фермент, который катализирует окисление глюкозы, получил название глюкозооксидаза.

Согласно рекомендациям комиссии ферменты делят на классы, подклассы, и подподклассы и т. д. вплоть до десяти разрядов.

В соответствии с типом катализируемой химической реакции все ферменты делят на шесть классов:

1. Оксидоредуктазы – ускоряют реакции окисления-восстановления. Окисление протекает как процесс удаления атомов водорода (или электронов) от субстрата, а восстановление – как присоединение атомов водорода (или электронов) к акцептору.

2. Трансферазы - ферменты, ускоряющие реакции переноса органических радикалов или целых молекулярных остатков с одного соединения на другое.

Их названия включают в себя химическое название субстрата, акцептора и названия той реакции, которую они катализируют:

АТФ: глюкозо-6-фосфотрансфераза – фермент, ускоряющий перенос остатка фосфорной кислоты с молекулы АТФ на глюкозу.

В зависимости от характера переносимых атомных группировок различают:

- фосфотрансферазы (переносят остаток фосфорной кислоты);

- ацилтрансферазы (переносят карбоксильную группу);

- аминотрансферазы (переносят аминогруппу) и др.

3. Гидролазы - ферменты катализируют расщепление внутримолекулярных связей при помощи молекул воды:

- эстеразы катализируют гидролиз сложноэфирных связей в липидах;

- гликозидазы – гликозидных связей в полисахаридах;

- нуклеазы – фосфодиэфирных связей в молекулах нуклеиновых кислот;

- пептидазы – пептидных связей в пептидах и белках.

4. Лиазы - катализируют разрыв связей C-C, C-N, C-O, C-S с сообразованием двойных связей.

5. Лигазы (синтетазы) – катализируют процессы конденсации молекул за счёт энергии АТФ.

Название их включает названия соединяющихся веществ и лигазу: аспартат- аммиак-лигаза.

Лигазы, катализирующие синтез связей C-O, принадлежит важнейшая роль в синтезе белков.

6. Изомеразы - катализирующие самые различные процессы изомеризации.

Название изомераза включает название субстрата и тип изомеризации.

Изомеризация может заключаться во внутримолекулярном:

- переносе атомов водорода, фосфатных и ацильных групп;

- в изменении пространственного расположения атомных группировок (цис-транс-изомеразы);

- перемещении двойных связей и т. д.