
合成酶(Synthase)是催化兩種底物通過縮合反應形成共價鍵的一類酶,屬于國際生物化學與分子生物學聯盟(IUBMB)酶分類中的連接酶(EC 6)亞類。其核心特征是通過水解核苷三磷酸(如ATP或GTP)提供能量,驅動生物大分子的合成反應。
根據催化機制,合成酶可分為三個主要類型:
其作用機制遵循誘導契合模型,通過活性中心的構象變化降低反應活化能。例如DNA連接酶催化磷酸二酯鍵形成時,需經曆酶-ATP複合物形成、腺苷酰轉移、磷酸鍵斷裂三個能量轉化階段。這類酶在基因工程(如CRISPR技術)、制藥工業(抗生素合成)和代謝疾病治療領域具有重要應用價值(引用:Biotechnology Advances 期刊2023年綜述)。
合成酶(Synthetase)是酶學分類中的一大類,屬于連接酶(Ligase,EC6類),其作用機制和功能如下:
基本定義
合成酶通過催化兩個分子的連接反應形成新物質,同時伴隨ATP(或其他高能三磷酸化合物)的分解。例如,反應式為:
$$
A + B + ATP rightleftharpoons A·B + ADP + Pi
$$
或
$$
A + B + ATP rightleftharpoons A·B + AMP + PPi
$$
這類反應常見于核酸和蛋白質合成,如氨酰tRNA合成酶。
與“合酶”的區别
功能特點
合成酶生成的産物通常具有較高的基團轉移勢能,例如DNA連接酶将DNA片段連接成完整鍊。這類酶在代謝、遺傳信息傳遞中起關鍵作用。
應用示例
例如,氨基酸與tRNA的結合需氨酰tRNA合成酶催化,确保翻譯過程中遺傳密碼的準确對應。
合成酶是依賴高能磷酸鍵斷裂的合成反應催化劑,屬于連接酶類;而合酶(Synthase)屬于裂合酶類,不依賴ATP。兩者的分類與能量需求是核心區别。
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