碳酸酐酶精品課件

1、關(guān)于碳酸酐酶第一張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1940年發(fā)現(xiàn)的第一個鋅酶，也是最重要的鋅酶?，F(xiàn)已報道有80多種鋅酶，居各類金屬的首位。廣泛存在動物、植物及微生物中?？赡娲呋趸嫉乃献饔?。碳酸酐酶是紅細胞的主要蛋白質(zhì)成分之一，在紅細胞中的地位僅次于血紅蛋白。催化CO2 + H2O HCO3- + H+反應，酶加速二氧化碳水合的因子在107左右。第二張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月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-為催化底物的酶保持適度的底物濃度第三張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月3

2、 碳酸酐酶對于人和動物的呼吸作用極為重要。在人與動物體內(nèi)，由碳酸酐酶催化CO2和H2O合成HCO3-,當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+第四張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月4碳酸酐酶的功能第五張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月5碳酸酐酶的結(jié)構(gòu) 碳酸酐酶的分子質(zhì)量約為30 kDa，由單一肽鏈組成，包含約260個氨基酸殘基，每個酶分子含一個Zn(II)離子。人碳酸酐酶呈橢球形，分子中部有一個袋形空腔，深約1.5 nm，腔口寬約 2.0 nm，Zn2+就結(jié)合在這個空腔底部。 橢圓球形，肽鏈組氨酸3個咪唑

3、氮原子配位，第四個可能為水或羥基占據(jù)。為畸變四面體。 Zn2+在碳酸酐酶中是活性中心。第六張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月6橢圓球形，肽鏈組氨酸（94、96和119）3個咪唑氮原子配位，第四個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)，整個蛋白鏈折合成橢球狀，其二級結(jié)構(gòu)中主要為折疊片，但也有部分的螺旋。1.5nm2.0nm第七張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月7纈氨酸組氨酸親水：His-64、Thr-199、Glu-106疏水：Val-143、Val-121、Trp-209、Leu-198亮氨酸色氨酸組氨酸蘇氨酸谷氨酸第八張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月8亮氨酸纈

4、氨酸蘇氨酸色氨酸組氨酸谷氨酸第九張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月9 在碳酸酐酶的活性中心，Zn(II)由三個組氨酸殘基的咪唑氮原子和一個水分子或氫氧根離子配位，形成一個畸變的四面體結(jié)構(gòu)。在配位原子附近的一個蘇氨酸和一個谷氨酸組成一個氫鍵網(wǎng)絡穩(wěn)定His3ZnOH結(jié)構(gòu)，由兩個纈氨酸、色氨酸和亮氨酸構(gòu)成一個疏水口袋，其功能被認為是將CO2固定在該疏水空腔內(nèi)，使His3ZnOH對CO2直接進行親核進攻。第十張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月10結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 該疏水袋能結(jié)合底物CO2 , 是催化底物的預催化結(jié)合位點 強大的氫鍵網(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, 加強與Zn2+ 相連的H2O/HO- 對CO2 的親核能力第十一張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月11碳酸酐酶催化機理第十二張，PPT共十四頁，創(chuàng)作于2022年6月12碳酸酐酶的水解作用過程（CO2的水合） CO2+H2O HCO3- + H+