طبقه بندی آنزیم ها :
بر اساس واکنش کاتالیکی ، کمیته نامگذاری انجمن بین المللی بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی ( IUBMB ) طبقه بندی زیر را پیشنهاد می دهد :
1- اکسیدورداکتاز ها : واکنش های گوناگون اکسیداسیون – کاهش را کاتالیز می کنند. از اسامی معمول این گروه می توان به دهیدروژناز ، اکسیداز ، رداکتاز ( ردوکتاز ) و کاتالاز اشاره کرد.
2- ترانسفراز ها : انتقال گروهی ( مثل استیل ، متیل ، فسفات و غیره ) را کاتالیز می کنند. از آنزیم های معمول آن می توان به استیل ترانسفراز ، متیلاز ، پروتئین کیناز و پلیمراز اشاره کرد. این سه زیر گروه اصلی نقش های مهمی را در تنظیمات فرایند های سلولی بر عهده دارند. واکنش شیمیایی در شکل E-1-2 نشان داده شده است. پلیمراز برای سنتز DNA و RNA ضروری می باشد.
3- هیدرولاز ها : واکنش های هیدرولیز را زمانی که مولکول به دو یا چند مولکول دیگر با اضافه شدن آب تجزیه می شود را کاتالیز می کنند. چند نمونه معمول آن ها در زیر آمده است :
· پروتئاز ها : مولکول های پروتئین را تجزیه می کند. مثال : HIV پروتئاز و کسپاز ( کاسپاز ) . HIV پروتئاز برای همانند سازی HIV ضروری می باشد. کاسپاز نقش مهمی را در آپوپتوزیس ( مرگ برنامه ریزی شده سلول ) ایفا می کند.
· نوکلئاز ها : اسید های نوکلئیک ( RNA , DNA ) را تجزیه می کنند. بر اساس نوع سوبسترا ، آن ها به دو گروه RNase و DNase تقسیم می شوند. RNase هیدرولیز RNA را کاتالیز می کند و DNase بر روی DNA اثر می کند. همچنین آن ها به دو گروه اگزونوکلئاز و اندونوکلئاز نیز تقسیم می شوند. اگزونوکلئاز ها از یک انتهای DNA یا RNA به صورت ممتد تک نوکلئوتید ها را تجزیه می کند. اندونوکلئاز ها DNA یا RNA را در سایت های درونی تجزیه می کنند.
· فسفاتاز ها : دفسفریلاسیون ( حذف گروه فسفر ) را کاتالیز می کنند. برای مثال : کالسینئورین ( calcineurin ) . دارو های سرکوب کننده ایمنی ( immunosuppressive drugs ) FK506 و سایکلوسپورین A ( Cyclosporin A ) بازدارنده های کالسینئورین هستند.
4- لیاز ها : برش پیوند های C-C, C-O, C-S و C-N را به شیوه دیگری متفاوت از هیدرولیز و اکسیداسیون ، کاتالیز می کنند. اسامی معروف این گروه شامل دکربوکسیلاز و آلدولاز می باشد.
5- ایزومراز ها : بازآرایی اتمی را در مولکول ها را کاتالیز می کنند. مثال های آن شامل روتاماز ، پروتئین دی سولفید ایزومراز (PDI ) ، اپی مراز و راسماز می باشد.
6- لیگاز ها : هنگامی که دو مولکول به هم متصل می شوند ، واکنش را کاتالیز می کند. مثال های آن شامل پپتید سنتاز ، آمینواسیل – tRNA سنتتاز ، DNA لیگاز و RNA لیگاز می باشد.
کمیته IUBMB همچنین زیر شاخه و زیر زیر شاخه ها را نیز معین کرده است. برای هر آنزیم یک عدد EC ( کمیسیون آنزیم ) اختصاص داده شده است . برای مثال عدد EC آنزیم کاتالاز ، EC1.11.1.6. می باشد. عدد اول نشان می دهد که آنزیم به گروه اکسیدورداکتاز ها ( کلاس 1 ) اختصاص دارد. اعداد بعدی زیر گروه و زیر زیر گروه را معین می کنند.
شکل 2-E-1 : سه واکنش تنظیم کننده شیمیایی مهم.
( a ) استیلاسیون : اضافه شدن گروه استیل به گروه R آمینواسید لیزین توسط استیل ترانسفراز . ( b ) متیلاسیون : افزوده شدن گروه متیل به باز های DNA ( و همین طور سیتوزین ) توسط متیلاز. ( c ) فسفریلاسیون : اضافه شدن گروه فسفات به گروه R تیروزین ، سرین یا ترئونین ( فقط تیروزین نشان داده شده است ) توسط پروتئین کیناز.
شکل 2-E-2 : نقش روتاماز و PDI . واکنش توسط دو آنزیم کاتالیز می شود که به رشته پپتیدی کمک می کنند تا به ساختار سه بعدی درست ، پیچش یابند.