Klasyfikacja enzymów

1. Oksydoreduktazy - reakcje utleniania i redukcji (koenzymy - NAD⁺, NADP⁺, FMN, FAD, CoQ₁₀, kwas liponowy, kwas askorbinowy, GSH)

Dehydrogenazy - odwodorowanie substratu i transport jonów H⁺ na akceptor przy udziale NAD⁺, NADP⁺, FMN, FAD

• dehydrogenaza mleczanowa LDH [Zn]: mleczan +NAD⁺ ↔ pirogronian + NADH + H⁺

• dehydrogenaza glutaminianowa: L-glutaminian + NAD(P)⁺ ↔ α-ketoglutaran + NAD(P)H + H⁺

• dehydrogenaza bursztynianowa [Fe:S]: bursztynian + FAD ↔ fumaran + FADH₂

Oksydazy - oderwanie jonów H⁺ z substratu w reakcji, w której tlen jest biorcą jonów H⁺

• oksydaza cytochromowa [hemoproteina, Cu]

• oksydaza ksantynowa [Fe, Mo, FAD]:

etap I: ksantyna + H₂O + FAD → kwas moczowy + FADH₂

etap II: FADH₂ + O₂→ FAD + H₂O₂

Oksygenazy - wbudowywanie atomu bądź całej cząsteczki O₂ do związku

monooksygenazy (hydroksylazy) - wbudowywany jest atom tlenu:

• hydroksylaza fenyloalaninowa:

etap I: L-fenyloalanina + O₂ + tetrahydrobiopteryna → L-tyrozyna + H₂O + dihydrobiopteryna

etap II: dihydrobiopteryna + NADPH + H⁺ → tetrahydrobiopteryna + NADP⁺

dioksygenazy - wbudowywana jest cząsteczka tlenu; katalizują prawie wszystkie reakcje rozszczepienia pierścieni aromatycznych:

• dioksygenaza tryptofanowa [hemoproteina]: Trp + O₂ → N-formylokinurenina

Peroksydazy - oderwanie jonów H⁺ z donora w reakcji, w której akceptorem jonów H⁺ jest nadtlenek wodoru lub nadtlenek organiczny

• peroksydaza glutationowa GPx [Se]: 2GSH + H₂O₂ → GSSG + 2 H₂O

• katalaza CAT [hemoproteina]: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Dysmutaza ponadtlenkowa SOD [Cu-Zn lub Mn] - akceptorem jonów H⁺ jest anionorodnik ponadtlenkowy

• 2 O₂^•- + 2 H⁺ → O₂ + H₂O₂

Reduktazy - uwodorowanie (redukcja) substratu w reakcji, w której dawcą jonów H⁺ jest NADPH + H⁺

• reduktaza glutationowa GR [flawoproteina]: GSSG + NADPH + H⁺ ↔ 2 GSH + NADP⁺

2. Transferazy - przenoszenie różnych grup między związkami (koenzymy - SAM, FH₄, CoA-SH, ACP, TPP, PLP, PAPS)

Metylotransferazy - przenoszące grupy metylowe przy udziale SAM, witaminy B₁₂

• metylotransferaza guanidynooctanowa: guanidynooctan + S-adenozylometionina ↔
  S-adenozylohomocysteina + kreatyna

Formylotranferazy - przenoszące reszty formylowe przy udziale FH₄

• enzymy syntezy puryn

Acylotransferazy - przenoszące grupy acylowe, wymagają CoA-SH lub ACP

• acylotransferaza monoacyloglicerolowa: 2-monoacyloglicerol + acylo-CoA → 1,2-diacyloglicerol + CoA-SH

Glikozylotransferazy - przenoszące reszty cukrowe, wymagają UTP

• syntaza glikogenowa : UDPG + (glikogen)_n → UDP + (glikogen)_n+1

Aminotransferazy - przenoszące grupy aminowe, wymagają PLP

• aminotransferaza asparaginianowa AST: L-asparaginian + α-ketoglutaran ↔ szczawiooctan + L-glutaminian

Fosfotransferazy (kinazy) - przenoszące resztę kwasu fosforowego z ATP na różne substraty

• heksokinaza [Mg] : glukoza + ATP → glukozo-6-P + ADP

Nukleotydylotransferazy - katalizujące transport związków z udziałem nukleotydów

• polimerazy RNA i DNA

• nukleotydylotransferaza glukozo-1-fosforanowa: UTP + G-1-P → UDPG + PP_i

Fosforylazy - przenoszące fosforan nieorganiczny z jednoczesnym fosforolitycznym rozszczepieniem związku

• fosforylaza nukleozydów purynowych: adenozyna + P _i → adenina + rybozo-1-P

inozyna + P _i → hipoksantyna + rybozo1-P

Sulfotransferazy - katalizujące transport siarki i reszt siarkowych, wymagają PAPS

3. Hydrolazy - rozkładające substraty z przyłączeniem cząsteczki wody

Esterazy - działające na wiązania estrowe (w tym lipazy, fosfolipazy, fosfatazy, arylosulfatazy)

• lipaza: triacyloglicerol + H₂O → diacyloglicerol + kw. tłuszczowy

• glukozo-6-fosfataza: G-6-P + H₂O → Glukoza + P_i

• rybonukleaza (RNA-aza) i deoksyrybonukleaza (DNA-aza)

Peptydazy - hydrolizujące wiązania peptydowe

• endopeptydazy: pepsyna, trypsyna, chymotrypsyna, trombina, enterokinaza

• egzopeptydazy: amino-, karboksy-, dipeptydazy

Hydrolizujące wiązania C-N inne niż peptydowe:

• trombina

• ureaza

• arginaza

• deaminaza adenozyny

• amidazy

• asparaginaza

• glutaminaza: L-glutamina + H₂O → L-glutaminian + NH₄

Glikozydazy - hydrolizujące wiązania glikozydowe

• α-amylaza, lizozym, β-galaktozydaza, sacharaza (inwertaza), laktaza

• maltaza: maltoza + H₂O → glukoza + glukoza

4. Liazy - rozrywające niehydrolitycznie wiązania C-C, C-O, C-N, C-S, P-O i usuwające z substratu lub dołączające pewne grupy

Liazy C-C

Karboksyliazy (dekarboksylazy)

dekarboksylaza serynowa [PLP]: L-seryna → kolamina + CO₂

Aldolazy - aldehydo-liazy

• aldolaza B: D-fruktozo-1,6-bis-fosforan ↔ gliceraldehydo-3-fosforan +fosfodihydroksyaceton

Liazy C-O:

• fumaraza: fumaran + H₂O ↔ L-jabłczan

• dehydrataza Ser [PLP]: L-seryna → pirogronian + H₂O + NH₄⁺

• anhydraza węglanowa [Zn]: CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃

Liazy C-S:

• desulfohydraza Cys [PLP]: L-cysteina → pirogronian + H₂S + NH₄

Liazy C-N:

• amoniakoliaza histydynowa: L-histydyna → urokanian + NH₄

Liazy P-O:

• cyklaza adenylanowa: ATP → cAMP + PPi

5. Izomerazy - wywołujące zmiany strukturalne w cząsteczce związku chemicznego

Racemazy

• D-Ala ↔ L-Ala

Epimerazy

• 4-epimeraza UDP-glukozowa: UDP-Glu ↔ UDP-Gal

Izomerazy cis-trans

• izomeraza retinalowa: all-trans retinal → 11-cis retinal

Mutazy

• fosfoglukomutaza: glukozo-1-P ↔ glukozo-6-P

Izomerazy konstytutywne

• izomeraza glukozo-6-P: glukozo-6-P ↔ fruktozo-6-P

6. Ligazy (syntetazy) - katalizujące syntezę, związaną z rozbiciem wiązania fosfodiestrowego w ATP lub innych nukleotydach wysokoenergetycznych (koenzymy - ATP, GTP, biotyna)

Wytwarzające wiązania C-O:

• syntetaza aminoacylo-tRNA: AA + ATP + tRNA → aminoacylo-tRNA + PP_i + AMP

Tworzące wiązania C-S:

• syntetaza acylo-CoA: Acyl + ATP + CoA → Acylo-CoA + AMP + PP_i

Tworzące wiązania C-N:

• syntetaza Asn: L-asparaginian + ATP + L-glutamina → L-asparagina + AMP + PP_i + L-glutaminian

Karboksylazy - tworzące wiązanie C-C przy udziale ATP i biotyny

• karboksylaza pirogronianowa [biotyna, ATP] : pirogronian + ATP + CO₂ → szczawiooctan + ADP + P_i

---