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      過氧化氫酶反應機制
      時間:2022-07-01
          雖然過氧化氫酶完整的催化機制還沒有完全被了解,但其催化過程被認為分為兩步:
          H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E(.+)
          H2O2 + O=Fe(IV)-E(.+) → H2O + Fe(III)-E + O2
          其中,“Fe()-E”表示結合在酶上的血紅素基團(E)的中 心鐵原子(Fe)。Fe(IV)-E(.+)為Fe(V)-E的一種共振形式,即鐵原子并沒有完全氧化到+V價,而是從血紅素上接受了一些“支持電子”。因而,反應式中的血紅素也就表示為自由基陽離子(.+).

          過氧化氫進入活性位點并與酶147位上的天冬酰胺殘基(Asn147)和74位上的組氨酸殘基(His74)相互作用,使得一個質子在氧原子間互相傳遞。自由的氧原子配位結合,生成水分子和Fe(IV)=O。Fe(IV)=O與第 二個過氧化氫分子反應重新形成Fe(III)-E,并生成水分子和氧氣。[活性中 心鐵原子的反應活性可能由于357位上酪氨酸殘基(Tyr357)的苯酚基側鏈的存在(幫助Fe(III)氧化為Fe(IV))而得以提高。反應的效率可能是通過His74和Asn147與反應中間體作用而得以提高。該反應的速率通??梢酝ㄟ^米氏方程來確定。


          過氧化氫酶也能夠氧化其他一些細胞毒性物質,如甲醛、甲酸、苯酚和乙醇。這些氧化過程需要利用過氧化氫通過以下反應來完成:
          H2O2 + H2R → 2H2O + R
          同樣,具體的反應機制還不清楚。
          任何重金屬離子(如硫酸銅中的銅離子)可以作為過氧化氫酶的非競爭性抑 制劑。另外,劇毒性的氰化物是過氧化氫酶的競爭性抑 制劑,可以緊密地結合到酶中的血紅素上,阻止酶的催化反應。
          處于過氧化狀態的過氧化氫酶中間體的三維結構已經獲得解析,可以在蛋白質數據庫中檢索到。
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