10年研究揭开酶工作机理

10年研究解开生物化学基本概念之谜:酶是怎样工作? 水牛城大学(UB)的化学家们报道了一个主要负责酶催化作用的机制。UB的研究人员为阐明复杂的酶催化机制铺平了道路,并为人工催化的设计提供了改进。 “越了解催化作用的机制,越能使具有活性的催化剂设计成为可能。”John P.Richard教授说。 “ 试图复制非生物反应中与酶相似的活性的催化剂设计宣告失败,这是由于科学家们未能阐明酶催化秘密” Richard教授说。但是,他说这些秘密一旦为科学家们阐明。将会促进化学工业的发展,从生产饮料到酒精等无数种工业过程得到应用。 酶的分类由它们的分子量来区分,范围从10,000-1,000,000道尔顿不等。而人工合成一个1000道尔顿的分子已经被认为是相当巨大了。 Richard的最新研究结果表明了为什么有效的催化需要如此巨大分子量的分子。 Richard解释说,催化作用是由催化剂与底物识别开始的。他们提供了引人注目的证据,指出......阅读全文

酶催化动力学拆分研究获进展

过氧骨架存在于天然产物和药物分子中。过氧骨架主要含有O-O键的结构单元,可赋予分子特殊的化学性质和生物活性。有研究发现含过氧骨架的化合物(青蒿素、蒿甲醚和鹰爪素C等)具有出色的抗肿瘤、抗菌和抗癌等活性。手性的有机过氧化物是颇具价值的合成中间体。因此,在不对称合成领域,手性的有机过氧化物的合成方法学开

关于酶催化的基本原理介绍

  原理  在自然界中,大约有三分之一的酶需要金属离子作为辅助因子或活化剂。有些含金属的酶,其所含的金属离子,特别是铁、钼、铜、锌等过渡金属离子与蛋白质部分牢固地结合,形成酶的活性部位。这种酶称为金属酶,例如使大气中游离的氮分子固定为氨的、含钼和铁的固氮酶;使底物氧化同时将氧分子还原为水的铜氧化酶;

半胱氨酸蛋白酶催化机制介绍

半胱氨酸蛋白酶催化肽键水解的反应机制的xxx步是通过具有碱性侧链的相邻氨基酸(通常是组氨酸残基)使酶活性位点中的硫醇去质子化。下一步是去质子化半胱氨酸的阴离子硫对底物羰基碳的亲核攻击。在这一步中,底物的一个片段被释放出一个胺端,即蛋白酶中的组氨酸残基恢复到其去质子化形式,并形成将底物的新羧基末端连接

细胞色素氧化酶的催化过程

细胞色素氧化酶催化的整体反应是:  4 Fe-细胞色素c + 8 H进 + O2 → 4 Fe-细胞色素c + 2 H2O + 4 H出  整个催化过程 如下:首先两个电子从两个细胞色素c分子通过CuA和细胞色素a传递到细胞色素a3-CuB双核中心,将中心的金属还原为Fe和Cu。连接两个金属离子的氢

简述木瓜蛋白酶的催化机制

  木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括:在His-159作用下Cys-25去质子化,而Asn-158能够帮助His-159的咪唑环的摆放,使得去质子化可以发生;然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳,并与之共价连接形成酰基-酶中间体;接着酶与一个水分子作用,发生去酰基化,并释放肽链的羰基末端。

酶催化反应的特征和公式介绍

  特征  酶催化反应还表现出一种在非酶促反应中不常见到的特征,即可与底物饱和。当底物浓度增加时,酶反应速率达到平衡并接近一个最大值m(见图)。  公式简介  1913年L.迈克利斯和L.M.门顿发展了关于酶的作用和动力学的一般理论,假定酶E首先与底物S结合形成酶-底物复合物ES;然后此复合物在第二

淀粉酶和盐酸都能催化淀粉水解

(1)淀粉酶和盐酸(无机催化剂)都能催化淀粉水解,但酶的催化效率更高,原因是酶降低活化能的作用更显著,这说明酶具有高效性.(2)根据表格分析,该实验的自变量是冷激处理方式(0℃冰水处理和0℃冷空气)和时间,根据实验结果,选取0℃冷空气处理2.5小时的冷激处理条件,对香蕉后熟软化的抑制效果最显著,且不

营养所揭示脲水解酶的三维结构及作用机制

  近日, 《美国生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry)发表了中科院上海生科院营养科学研究所向嵩研究组的研究论文Structure and function of allophanate hydrolase。该研究解析了脲水解酶(allophanat

细胞色素氧化酶的生物化学性质的介绍

  细胞色素氧化酶催化的整体反应是:  4 Fe-细胞色素c + 8 H进 + O2 → 4 Fe-细胞色素c + 2 H2O + 4 H出  整个催化过程 如下:首先两个电子从两个细胞色素c分子通过CuA和细胞色素a传递到细胞色素a3-CuB双核中心,将中心的金属还原为Fe和Cu。连接两个金属离子

细胞色素氧化酶的组装及生物化学性质

  组装  细胞色素氧化酶是由多个亚基和辅因子组成的,必须要通过组装才能形成完成的活性分子。它的组装位点被认为接近TOM/TIM复合体;在这一位置,复合物中间体可以与来自原生质中的亚基结合。血红素和辅因子被插入到亚基I和II中。亚基I和IV可以启动组装。其他亚基可以先形成亚复合物中间体,然后再与亚基

中国科大在单原子催化剂仿酶催化方面研究中取得进展

  大自然通过选择特定的金属离子(Fe,Ni,Mn等)作为活性位点,嵌入蛋白质框架,从而构成各种各样的金属酶。在温和条件下,这些金属酶可以实现多种高难度的生化反应,如C-H活化,N2还原等。目前,这些生化反应大多数通过多种复杂的生物酶实现。这些复杂的生物酶能够在细胞器里同时实现氧化和还原反应,并且不

氮掺杂缺陷纳米碳材料催化臭氧氧化的机理研究取得进展

  近日,中国科学院过程工程所环境技术与工程研究部青年研究员谢勇冰、研究员曹宏斌与南伊利诺伊大学教授葛庆峰合作,基于密度泛函理论(DFT)计算和机器学习等方法,探究了氮掺杂缺陷纳米碳(N-DNCs)材料表面臭氧(O3)活化与单线态氧(1O2)的生成机制,并在此基础上建立了催化剂表面性质与O3活化活性

宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展

  以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮

光催化耦合微生物同步降解抗生素及机理分析

  近期,中国科学院城市环境研究所城市污染物转化重点实验室在光催化耦合微生物同步降解抗生素及机理分析方面取得新进展。在已有研究的基础上,对反应体系进行优化设计,在降低光催化材料投加量的情况下,构建了具有快速、高效降解氧四环素(oxytetracycline,OTC)的耦合体系。相关研究成果以Ligh

化学所提出研究贵金属单原子催化机理新方法

  贵金属表现出优良的催化反应性,将其以单个原子的状态分布在载体表面,形成的单原子催化剂能够最大效率地利用贵金属,也为控制催化反应的活性和选择性提供新途径。研究贵金属单原子催化反应中的基元步骤,认识贵金属催化的机理和本质,对理性设计催化反应具有重要的意义。然而,在单原子分辨水平上研究催化过程具有很强

宁波工研院等氮掺杂纳米碳催化机理取得新进展

  以纳米碳管、纳米金刚石、石墨烯为代表的纳米碳材料在催化中具有广泛的应用前景,不仅可以作为高性能载体负载金属及氧化物活性组分,还可直接作为非金属催化剂用于氧化脱氢、选择氧化、电催化等反应。相对于传统的金属催化体系而言,碳基催化剂具有表面与结构可控、碳资源充足、耐酸碱腐蚀等独特优势。通过化学方法将氮

Molecular-Cell-|-邵峰团队揭示新型糖基化修饰的催化机理

  糖基化修饰是自然界最重要的蛋白质翻译后修饰之一。根据糖基修饰与蛋白质的连接方式和修饰位点的不同,以及糖基是单糖或寡糖的不同,主要可分为如下几类:  2013年来自中国和澳大利亚的两个研究小组,在Nature发表文章,报道来自细菌的三型分泌系统效应蛋白NleB可以对死亡受体复合物中的接头蛋白TRA

科学家发现合成酶调控新机理

  复旦大学生命科学学院余巍课题组研究发现乙酰化修饰对氨酰tRNA合成酶的调控及抑制超氧应激的分子机理。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院报》。  氨酰tRNA合成酶是一个进化上非常保守的酶家族,其经典的功能是作为蛋白质翻译的一部分,催化氨基酸与其对应的tRNA之间的氨酰化反应。许多氨酰tRN

生物酶脱墨剂的脱墨机理

各种专用生物酶分工协作,作用于纤维表面的细小纤维、油墨、胶粘物中的联结剂及油墨、胶粘颗粒,使纤维与油墨、胶粘物之间结合力变弱;直接分解油墨、胶粘物,使其颗粒更细小,并加强其亲水性;在机械力及专用助剂作用下使油墨、胶粘物与纤维充分分离,并保持良好的分散性,有效地防止油墨及胶粘物的附聚及对纤维的二次污染

纤维素酶的分类及作用机理

纤维素酶是具有纤维素降解能力酶的总称,它们协同作用分解纤维素,所有能利用晶体纤维素的微生物都能或多或少地分泌纤维素酶,这些酶具有不同的特异性和作用方式。不同的纤维素酶能更有效地降解结构复杂的纤维素。纤维素酶主要来自真菌和细菌,真菌的纤维素酶产量较高(20g/L)。一、纤维素酶的分类1、葡聚糖内切酶:

纤维素酶的结构及作用机理

纤维素酶是指能水解纤维素β-1,4葡糖糖苷键,使之变为纤维二糖和葡萄糖的一种多酶体系。纤维素酶由三类组成:(1)内切葡聚糖酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-4,也称EG酶或Cx酶);(2)外切葡聚糖酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-91)

纤维素酶水解作用机理

     纤维素分子是由许多吡喃型的D-葡萄糖残基通过β-1,4葡萄糖苷键连接而成的多糖链,天然纤维素为直链式结构,链与链之间有晶状结构和排列次序较差的无定形结构;纤维素分子以结晶或非结晶方式组合成微原纤维,微原纤维集束形成微纤维,以微纤维为基本构造构成纤维素。纤维素的结晶度一般在30%~80%之间

关于顶体蛋白酶的作用机理-介绍

  当卵子和精子都成功地被输送到受精部位时,精子的头部一旦接触到卵子表面时,位于其头部顶端的细胞器之一的顶体就随之发生顶体反应,由顶体部分伸长为顶体丝,并分泌出多种酶蛋白,即顶体蛋白,顶体蛋白溶解卵膜,使精子头部穿透卵的放射冠和透明带,而进入卵子,完成受精过程。

NSP酶提高养分的消化率的机理

在麦类日粮中添加β一葡聚糖酶和木聚糖酶可提高日增重和饲料转化率,主要原因是提高了养分的消化率(Almirall等,1995; Marquardt等,1996)。淀粉消化率和AME的相关性已经很好地建立(Mollah等,1983; Rogel等,1987b; Annison和Johnson 1989)

蛋白酶水解蛋白质的机理

应该从酶的结构和酶的作用机理解释。胰蛋白酶的作用中心有Zn2+,Arg127的胍基和Glu270的羧基组成。催化的第一步反应是活化水分子的亲核氧原子攻击底物的羰基碳原子,同时,Glu270作为广义碱,从Zn2+—结合水吸取一个质子,形成一个带负电的四面体过度中间物,通过Zn2+和Arg127带正电的

纤维素酶的结构及作用机理

纤维素酶是指能水解纤维素β-1,4葡糖糖苷键,使之变为纤维二糖和葡萄糖的一种多酶体系。纤维素酶由三类组成:(1)内切葡聚糖酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-4,也称EG酶或Cx酶);(2)外切葡聚糖酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-91)

纤维素酶按降解机理分类介绍

  纤维素酶反应和一般酶反应不一样,其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系,且底物结构极其复杂。由于底物的水不溶性,纤维素酶的吸附作用代替了酶与底物形成的ES复合物过程。纤维素酶先特异性地吸附在底物纤维素上,然后在几种组分的协同作用下将纤维素分解成葡萄糖。  1950年,Reese等提出了C1-Cx

土壤酶活性空间变异机理研究中取得进展

  土壤中的各种胞外酶能够催化土壤有机质的分解,对生态系统碳、氮、磷等养分循环过程起着重要的调控作用,其活性特征是评价土壤健康状况和微生物群落功能的有效指标。受环境异质性及其对外界环境敏感性的影响,土壤酶的活性在较小空间尺度上仍表现出高度的空间变异,然而其影响因素目前还不清楚。  中国科学院武汉植物

纤维素酶的结构及作用机理

纤维素酶是指能水解纤维素β-1,4葡糖糖苷键,使之变为纤维二糖和葡萄糖的一种多酶体系。纤维素酶由三类组成:(1)内切葡聚糖酶(endo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-4,也称EG酶或Cx酶);(2)外切葡聚糖酶(exo-1,4-β-D-glucanase,EC3-2-1-91)

纤维素酶水解作用机理

纤维素分子是由许多吡喃型的D-葡萄糖残基通过β-1,4葡萄糖苷键连接而成的多糖链,天然纤维素为直链式结构,链与链之间有晶状结构和排列次序较差的无定形结构;纤维素分子以结晶或非结晶方式组合成微原纤维,微原纤维集束形成微纤维,以微纤维为基本构造构成纤维素。纤维素的结晶度一般在30%~80%之间。纤维素酶