(A) (B)N 355262,63101108129 图8.7活性位点包括氯基酸序列相差很远的氯基酸残基。(A)溶菌酶的绸缎结构示意图。 活性位，点的几个组分用颜色标出。(B)溶菌酶一级结构示意图显示，活性位点的氨基酸残 基处于多肽链不同区域。 2.活性位点只占酶分子体积的很小一部分。酶分子的大多数氨基酸残基不与底物接触，那么 酶为什么要做成这么大？几乎所有酶的长度都超过100个氨基酸残基，其质量超过10kD, 直径超过25A。活性位点之外的“额外”氨基酸充当分子骨架，使一级结构上差距很远的氨 基酸能够在一块购建成活性位点。而一级结构上相邻的氨基酸因空间障碍，无法构建出 活性位点必须的空间排列。很多蛋白质中，余下的氨基酸还构建酶分子的调节位点、与 其他蛋白质相互作用位点、或者将底物分子带入活性位，点的通道。 3.活性位点有独特的微环境。在结构已知的所有酶分子中，底物分子结合于酶分子的缝隙或 洞穴。除非水是反应物，这些缝隙或洞穴没有水分子。这些缝隙非极性的微环境促进底 物与酶分子之间的结合，有利于催化。然而，缝隙也可能含有极性残基。在活性位点所 处于的非极性微环境中，一些极性残基具有特别的性质，这些性质对底物结合或催化化 学反应是必需的。极性残基在分子内部的位置并不遵循暴露于水的极性氨基酸残基排布 的通用原则。 4.多种弱相互作用使底物与酶结合。ES复合物中分子间的非共价相互作用比共价键弱得多。 共价键能量介于-210至-460kmol之间。相反，ES复合物的解离常数是10-2至10-8M 之间，自由能只有-13至-50kJmo。如同1.3节所介绍的，这些弱的、可逆的相互作 用包括静电相互作用、氢镀、van der Waals力、和疏水力。当大量底物原子同时与酶分子 的很多原子同时接触，van der Waals力就是很显著的酶-底物复合物的结合力。因此，酶 与底物得有互补的外形。酶与底物分子间形成的氢键具有方向性，这个特征常常能够强 化酶促作用特异性，如降解RNA的核糖核酸酶（图8.8）。 Uracil (from substrate) Threo side chain Serine side chain 图88酶和底物之间形成的直健。核糖核酸酶与核酸底物的尿嘧啶之间形成氢键。图 8.7 活性位点包括氨基酸序列相差很远的氨基酸残基。（A）溶菌酶的绸缎结构示意图。 活性位点的几个组分用颜色标出。（B）溶菌酶一级结构示意图显示，活性位点的氨基酸残 基处于多肽链不同区域。 2. 活性位点只占酶分子体积的很小一部分。酶分子的大多数氨基酸残基不与底物接触，那么 酶为什么要做成这么大？几乎所有酶的长度都超过 100 个氨基酸残基，其质量超过 10kD， 直径超过 25A。活性位点之外的“额外”氨基酸充当分子骨架，使一级结构上差距很远的氨 基酸能够在一块购建成活性位点。而一级结构上相邻的氨基酸因空间障碍，无法构建出 活性位点必须的空间排列。很多蛋白质中，余下的氨基酸还构建酶分子的调节位点、与 其他蛋白质相互作用位点、或者将底物分子带入活性位点的通道。 3. 活性位点有独特的微环境。在结构已知的所有酶分子中，底物分子结合于酶分子的缝隙或 洞穴。除非水是反应物，这些缝隙或洞穴没有水分子。这些缝隙非极性的微环境促进底 物与酶分子之间的结合，有利于催化。然而，缝隙也可能含有极性残基。在活性位点所 处于的非极性微环境中，一些极性残基具有特别的性质，这些性质对底物结合或催化化 学反应是必需的。极性残基在分子内部的位置并不遵循暴露于水的极性氨基酸残基排布 的通用原则。 4. 多种弱相互作用使底物与酶结合。ES 复合物中分子间的非共价相互作用比共价键弱得多。 共价键能量介于-210 至 -460 kJ mol -1 之间。相反，ES 复合物的解离常数是 10 -2至 10 -8M 之间，自由能只有-13 至 -50 kJ mol -1。如同 1.3 节所介绍的，这些弱的、可逆的相互作 用包括静电相互作用、氢键、van der Waals 力、和疏水力。当大量底物原子同时与酶分子 的很多原子同时接触，van der Waals 力就是很显著的酶-底物复合物的结合力。因此，酶 与底物得有互补的外形。酶与底物分子间形成的氢键具有方向性，这个特征常常能够强 化酶促作用特异性，如降解 RNA 的核糖核酸酶（图 8.8）。 图 8.8 酶和底物之间形成的氢键。核糖核酸酶与核酸底物的尿嘧啶之间形成氢键