酶的命名與分類

1 蛋白酶類的命名與分類

（1）酶的分類 主要根據催化反應的類型將酶分成6大類：

①氧化還原酶類（oxidoreductases）指催化底物進行氧化還原反應的酶類。例如，乳酸脫氫酶、琥珀酸脫氫酶、細胞色素氧化酶、過氧化氫酶等。

②轉移酶類（transferases） 指催化底物之間進行某些基團的轉移或交換的酶類。如轉甲基酶、轉氨酸、己糖激酶、磷酸化酶等。

③水解酶類（hydrolases）指催化底物發生水解反應的酶類。例如、淀/粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。

④裂解酶類（lyases）指催化一個底物分解為兩個化合物，催化C-C、C-O、C-N的裂解或消去某一小的原子團形成雙鍵，或加入某原子團而消去雙鍵的反應。例如，半乳糖醛酸裂解酶、天冬氨酸酶等。

⑤異構酶類（isomerases）指催化各種同分異構體之間相互轉化的酶類。例如，磷酸丙糖異構酶、消旋酶等。

⑥連接酶類（ligases）指催化兩分子底物合成為一分子化合物，同時還必須偶聯有ATP的磷酸鍵斷裂的酶類。例如，谷氨/酰胺合成酶、氨基酸-tRNA連接酶等。

（2）酶的命名

①習慣命名法

多年來普遍使用的酶的習慣名稱是根據以下三種原則來命名的：一是根據酶作用的性質，例如水解酶、氧化酶、轉移酶等；二是根據作用的底物并兼顧作用的性質，例如淀粉/酶、脂肪酶和蛋白酶等；三是結合以上兩種情況并根據酶的來源而命名，例如胃/蛋白酶、胰蛋/白酶等。

習慣命名法一般采用底物加反應類型而命名，如蛋白水解酶、乳酸脫氫酶、磷酸己糖異構酶等。對水解酶類，只要底物名稱即可，如蔗糖酶、膽/堿酯酶、蛋白酶等。有時在底物名稱前冠以酶的來源，如血清谷氨/酸－丙酮酸轉氨酶、唾液淀粉/酶等。 習慣命名法簡單，應用歷史長，但缺乏系統性，有時出現一酶數名或一名數酶的現象。

②系統命名法

鑒于新酶的不斷發現和過去文獻中對酶命名的混亂，國際酶學委員會規定了一套系統的命名法，使一種酶只有一種名稱。系統命名法以4個阿拉伯數字來代表一種酶。例如α-淀粉/酶（習慣命名）的系統命名為α - l,4 - 葡萄糖-4葡萄糖水解酶，標示為：EC 3.2.1.1。EC代表國際酶學委員會，其中的第一個數字分別代表酶的大類，以1，2，3，4，5，6來分別代表，1為氧化還原酶類，3為水解酶類，其余類推。（見酶的分類）。第二個數字為酶的亞類，酶的每一大類下有若干個亞類：如在氧化還原酶中的亞類按供電子體的基團分類，如以CH-OH為電子供體標為1，醛基為電子供體標為2，余類推；轉移酶中以轉移的基團為亞類；水解酶中以水解鍵連接的形式為亞類；裂解酶中以裂解鍵的形式為亞類；亞類一般較多，達數十個。標示中的第三個數字是屬酶的次亞類，是在亞類的基礎上再細分的類型，該次亞類中，氧化還原酶按電子受體基團分類，如都以CH-OH為電子供體的反應，可以有不同的電子受體，如以NAD+或NADP+為受體標為1，余類推；轉移酶的次亞類也按接受基團分類，如以-OH接受轉移基團，該次亞類標為1。總之，酶的系統名稱中前三個數字表示酶作用的方式。第四個數字則表示對相同作用的酶的流水編號。

又如對催化下列反應酶的命名。

ATP+D—葡萄糖→ADP+D—葡萄糖-6-磷酸

該酶的正式系統命名是：ATP：葡萄糖磷酸轉移酶，表示該酶催化從ATP中轉移一個磷酸到葡萄糖分子上的反應。它系統命名是：E.C.2.7.1.1，第1個數字“2"代表酶的分類名稱(轉移酶類)，第2個數字“7"代表亞類(轉移磷酸基)，第3個數字“1"代表次亞類(以羥基作為受體的磷酸轉移酶類)，第4個數字“1"代表該酶在次亞類中的排號(D-葡萄糖作為磷酸基的受體)。

2 核酶的分類

自1982年以來，被發現的核酸類酶（R-酶）越來越多，對它的研究也越來越深入和廣泛。但是由于歷史不長，對于其分類和命名還沒有統一的原則和規定。但根據酶催化反應的類型，區分為分子內催化R-酶和分子間催化R-酶，根據作用方式將R-酶分為3類：剪切酶、剪接酶和多功能酶。現將R-酶的初步分類簡介如下：

（1）分子內催化R-酶 分子內催化的R-酶是指催化本身RNA分子進行反應的一類核酸類酶。這類酶是最早發現的R-酶。該大類酶均為RNA前體。由于這類酶是催化本身RNA分子反應，所以冠以“自我"（self）字樣。

根據酶所催化的反應類型，可以將該大類酶分為自我剪切和自我剪接兩個亞類。

①自我剪切酶（self-cleavage ribozyme） 自我剪切酶是指催化本身RNA進行剪切反應的R-酶。具有自我剪切功能的R-酶是RNA的前體。它可以在一定條件下催化本身RNA進行剪切反應，使RNA前體生成成熟的RNA分子和另一個RNA片段。

②自我剪接酶（self-splicing ribozyme） 自我剪接酶是在一定條件下催化本身RNA分子同時進行剪切和連接反應的R-酶。

自我剪接酶都是RNA前體。它可以同時催化RNA前體本身的剪切和連接兩種類型的反應。根據其結構特點和催化特性的不同，該亞類可分為兩個小類，即含Ⅰ型間隔序列（intervening sequence, IVS）的R-酶和含Ⅱ型 IVS的R-酶。

（2）分子間催化R-酶 分子間催化R-酶是催化其他分子進行反應的核酸類酶。根據所作用的底物分子的不同，可以分為若干亞類。

①作用于其他RNA分子的R-酶 該亞類的酶可催化其他RNA分子進行反應。根據反應的類型不同，可以分為若干小類，如RNA剪切酶、多功能R-酶等。

②多功能R-酶 多功能R-酶是指能夠催化其他RNA分子進行多種反應的核酸類酶。 例如，1986年，切克等人發現四膜蟲26 S RNA前體通過自我剪接作用，切下的間隔序列（IVS）經過自身環化作用，最后得到一個在其5′-末端失去19個核苷酸的線狀RNA分子，稱為L-19 IVS。它是一種多功能R-酶，能夠催化其他RNA分子進行多種類型的反應：

③作用于DNA的R-酶 該亞類的酶是催化DNA分子進行反應的R-酶。1990年，發現核酸類酶除了以RNA為底物外，有些R-酶還可以DNA為底物，在一定條件下催化DNA分子進行剪切反應。據目前所知的資料，該亞類R-酶只有DNA剪切酶一個小類。

④作用于多糖的R-酶 該亞類的酶是能夠催化多糖分子進行反應的核酸類酶。兔肌1,4-A-D-葡聚糖分支酶 [EC 2. 4.1.18]是一種催化直鏈葡聚糖轉化為支鏈葡聚糖的糖鏈轉移酶，分子中含有蛋白質和RNA。其RNA組分由31個核苷酸組成，單獨/具有分支酶的催化功能，即該RNA可以催化糖鏈的剪切和連接反應，屬于多糖剪接酶。

⑤作用于氨基酸酯的R-酶 1992年，發現了以催化氨基酸酯為底物的核酸類酶。該酶同時具有氨基酸酯的剪切作用、氨酰基-tRNA的連接作用和多肽的剪接作用等功能。

由于蛋白類酶和核酸類酶的組成和結構不同，命名和分類原則有所區別。為了便于區分兩大類別的酶，有時催化的反應相同，在蛋白類酶和核酸類酶中的命名卻有所不同。例如，催化大分子水解生成較小分子的酶，在核酸類酶中的稱為剪切酶，在蛋白類酶中則稱為水解酶；在核酸類酶中的剪接酶，與蛋白類酶中的轉移酶亦催化相似的反應等。