Ферме́нты, или энзи́мы , — обычно сложные белковые соединения, РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие химические реакции в живых системах. Каждый фермент, свернутый в определённую структуру, ускоряет соответствующую химическую реакцию: реагенты в такой реакции называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам: АТФ-аза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу.
Фосфорилирование — процесс переноса остатка фосфорной кислоты от фосфорилирующего агента-донора к субстрату, как правило, катализируемый ферментами и ведущий к образованию сложных эфиров фосфорной кислоты:
- АТФ + R-OH → АДФ + R-OPO3H2
Лиа́зы (КФ4) — отдельный класс ферментов, катализирующих реакции негидролитического и неокислительного разрыва различных химических связей субстрата, обратимые реакции образования и разрыва двойных связей, сопровождающиеся отщеплением или присоединением групп атомов по её месту, а также образованием циклических структур.
Ферме́нты пищеваре́ния, пищеварительные ферменты — ферменты, расщепляющие сложные компоненты пищи (полисахариды) до более простых веществ (олигосахаридов), которые затем всасываются в организм. В более широком смысле пищеварительными ферментами также называют все ферменты, расщепляющие крупные молекулы на мономеры или более мелкие части. Все ферменты желудочно-кишечного тракта относятся к гидролазам, что означает, что расщепление пищевых полимеров происходит всегда при участии молекулы воды.
Серин-рацемаза — фермент, преобразующий L-серин в D-серин. D-серин служит сигнальной молекулой в мозге для NMDA-рецепторов, связываясь с их глициновым сайтом. У человека, серин-рацемаза кодируется геном SRR.
Декарбоксилирование аминокислот — процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде CO2.
Пепси́н — протеолитический фермент класса гидролаз образуется из своего предшественника пепсиногена, вырабатываемого главными клетками слизистой оболочки желудка, и осуществляет расщепление белков пищи до пептидов. Присутствует в желудочном соке человека и других млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и большинства рыб.
Протеинкина́зы — подкласс ферментов киназ (фосфотрансфераз). Протеинкиназы модифицируют другие белки путём фосфорилирования остатков аминокислот, имеющих гидроксильные группы или гетероциклической аминогруппы гистидина.
Трипсин — фермент класса гидролаз, расщепляющий пептиды и белки; обладает также эстеразной активностью.
Холинэстеразы — группа ферментов из класса гидролаз карбоновых кислот, субстратами которых являются сложные эфиры холина с уксусной, пропионовой или масляной кислотами. Одной из важных качественных реакций на фермент является — ингибирование алкалоидом эзерином в концентрации 10−5 — 10−8М.
Трансмембранные рецепторы — мембранные белки, которые размещаются, и работают не только во внешней клеточной мембране, но и в мембранах компартментов и органелл клетки. Связывание с сигнальной молекулой происходит с одной стороны от мембраны, а клеточный ответ формируется на другой стороне от мембраны. Таким образом, они играют уникальную и важную роль в межклеточных связях и передаче сигнала.
Панкреати́ческий сок — пищеварительный сок, образующийся поджелудочной железой и изливающийся в двенадцатиперстную кишку через Вирсунгиев проток и большой дуоденальный сосочек. Так как П. сок заключает в себе все ферменты, необходимые для переваривания органических составных частей пищи — белков, крахмалистых веществ и жиров, то он играет важную роль в пищеварении.
Энтеропептидаза — протеолитический фермент из группы эндопептидаз. Пептид — гидролаза.
ADAM17 — фермент металлопротеаза, относящийся к семейству металлопротеаз ADAM. Основная роль фермента ADAM17 — отщепление мембранного фрагмента синтезированного фактора некроза опухоли и перевод этого цитокина в растворимое состояние.
Ферментативный катализ — это увеличение скорости процесса с помощью биологической молекулы, «фермента». Большинство ферментов представляют собой белки, и большинство таких процессов представляют собой химические реакции. Внутри фермента катализ обычно происходит в локализованном центре, называемом активным центром.
Транскетолазы — группа ферментов пентозофосфатного пути и цикла Кальвина. Они катализирует две важные реакции, которые действуют в противоположных направлениях в этих двух путях.
Аконитаза, также аконитатгидратаза — фермент, из семейства гидратазы, который катализирует стереоспецифическую реакцию изомеризации цитрата в изоцитрат, посредством образования цис-аконитата в цикле Кребса, без окислительно-восстановительного механизма.
Каталитическая триада — это набор из трех скоординированных аминокислот, которые можно найти в активном центре некоторых ферментов. Каталитические триады чаще всего встречаются в ферментах гидролаз и трансфераз. Триада кислота-основание-нуклеофил является распространенным мотивом для образования нуклеофильного остатка для ковалентного катализа. Остатки образуют сеть реле заряда для поляризации и активации нуклеофила, который атакует субстрат, образуя ковалентный промежуточный продукт, который затем гидролизуется с высвобождением продукта и регенерацией свободного фермента. Нуклеофилом чаще всего является аминокислота серин или цистеин, но иногда треонин или даже селеноцистеин. Трехмерная структура фермента объединяет триадные остатки в точной ориентации, даже если они могут находиться далеко друг от друга в последовательности.
Лингвальная липаза является членом семейства пищеварительных ферментов, называемых триацилглицеринлипазами, которые используют каталитическую триаду аспартата, гистидина и серина для гидролиза средних и длинноцепочечных триглицеридов до частичных глицеридов и свободных жирных кислот. Фермент, попадающий в рот вместе со слюной, катализирует первую реакцию переваривания пищевых липидов, причём диглицериды являются основным продуктом реакции. Однако из-за уникальных характеристик лингвальной липазы, в том числе оптимума pH 4,5-5,4 и её способности катализировать реакции без солей жёлчных кислот, липолитическая активность распространяется и на желудок. Высвобождение фермента сигнализируется вегетативной нервной системой после приёма внутрь, в это время серозные железы под окружными и листовыми язычными сосочками на поверхности языка выделяют лингвальную липазу в бороздки окружных и листовидных сосочков, локализованных вместе с рецепторы вкуса жира. Гидролиз пищевых жиров важен для всасывания жира в тонком кишечнике, так как длинноцепочечные триацилглицериды не могут абсорбироваться, и до 30 % жира гидролизуется в течение 1-20 минут после приёма одной только лингвальной липазой.
6-Фосфоглюконолактоназа — цитозольный фермент, обнаруженный во всех организмах, который катализирует гидролиз 6-фосфоглюконолактона до 6-фосфоглюконовой кислоты в окислительной фазе пентозофосфатного пути. Третичная структура 6PGL использует α/β гидролазную складку с остатками активного сайта, сгруппированными на петлях α-спиралей. Основываясь на кристаллической структуре фермента, предполагается, что механизм зависит от переноса протона остатком гистидина в активном центре. 6PGL избирательно катализирует гидролиз δ-6-фосфоглюконолактона и не проявляет активности в отношении γ-изомера.