用来表征酶功能的一些参数介绍

酶是存在于生物体中的生物催化剂。与普通化学催化剂一样，它可以提高化学反应的速度，但不能改变反应方向和反应平衡。与化学催化剂不同，它本身就是蛋白质。由于其蛋白质的基本特性，生物催化剂比普通化学催化剂具有许多优点。

首先，酶反应作为生物催化剂，一般在常温、常压、近中性条件下进行，投资小、能耗低、操作安全性高；其次，生物催化剂具有极高的催化效率，高于化学催化效率。 107-1012次；同样，生物催化剂具有高度特异性，酶对底物（反应物）和反应类型具有高度选择性，副产物很少，并且产物易于分离，使得许多化学催化剂难以进行的反应成为可能。可实现并可用于手性化技术生产光学纯的医药中间体；最后，酶催化剂本身是一种可生物降解的蛋白质，是一种理想的绿色催化剂，不会对环境造成破坏，符合当前绿色环保的趋势。

由于上述种种优点，生物催化剂已成为各国科学家的研究热点。今天，小编简单介绍了一些用来表征酶性质的参数，希望对刚刚涉足该领域的研究人员有所帮助。酶的性质包括活性、稳定性、立体选择性、催化多功能性（）等。

酶活力 ()

酶活性是用于测量催化反应速率的参数。具体定义是单位时间内转化的底物的摩尔数。用于表征酶活性的参数包括初始速率（rate）、比活性（）、米氏常数（Km）、最大反应速率（Vmax）等。这个性质很容易理解，这里不再介绍。小编后续文章会介绍如何测量酶活性、米氏常数等。

稳定（）

酶促反应的条件通常比较温和，工业上使用的酶通常需要进行修饰、固定化或通过添加保护剂进行保护。酶活性易受温度、pH值和有机溶剂的影响。酶稳定性是用来衡量酶承受极端外部条件能力的参数。酶的稳定性可分为动力学稳定性（）和热力学稳定性（）。动力学稳定性与酶活性有关，主要指蛋白质在发生不可逆失活之前保持活性的时间。检验蛋白质动力学稳定性最常用的指标是半衰期（t1/2），即蛋白质在特定条件下失去一半活性所需的时间。其他检测指标包括失活速率常数（k）、最适反应温度（Topt）和T50X，即在T温度下保存X时间时，蛋白活性降低至50%。热力学稳定性集中于蛋白质构象的展开。检验热力学稳定性的指标包括蛋白质解折叠的吉布斯自由能变化（ΔGu）、解折叠平衡常数（Ku）或熔点（Tm）。。

立体选择性()

极高的立体选择性是酶与传统化学催化剂相比的主要优势之一。我们知道，具有手性中心的化学分子有异构体。两个对称的分子通常具有不同的性质。一种分子是治疗疾病的活性成分，另一种分子可能有毒或无效。例如，β-受体阻滞剂普萘洛尔 ( ) 的两种对映体的体外活性相差 98 倍，非甾体抗炎药萘普生 ( ) 的 (S) 构型对映体的活性比其高 35 倍。它的对映体。另一个例子是天然尼古丁（），它比其非天然对映体的毒性要大得多。 20世纪60年代，镇静药物沙利度胺（又称“沙利度胺”）作为两种对映体（外消旋体）的混合物用于缓解妊娠反应。后来发现，欧洲不少孕妇服用这种药物，生下的婴儿有海豚般的畸形，这成为震惊国际医学界的悲惨事件。后续研究表明：沙利度胺的两种对映体中，只有(R)-对映体具有缓解妊娠反应的作用，而(S)-对映体是强致畸剂，发生在妊娠前三个月。约2个月内服用可能导致胎儿畸形。这是两种具有性质不同的药理或生理活性的对映体的突出例子。

沙利度胺的两种对映体

酶的高立体选择性反映在它们催化反应产生具有特定结构的单一构型的分子的能力。这一优点使得酶在生物制药领域具有广阔的应用前景。

催化多功能性 ( )

酶一直被认为是对某些反应快速、特异性和高度选择性的生物催化剂。但也有研究表明，有些酶还具有“兼职”功能，即由于特殊结构等因素而具有其他非酶功能。更令人惊讶的是，许多酶可以在主反应的活性位点催化第二个反应。，即催化多功能性（），越来越多的研究证据表明催化多功能性相当普遍[1]。催化多功能性对于酶的进化和次生代谢产物的生物合成具有极其重要的意义，其研究为确定酶之间的进化关系提供了重要线索。将酶的催化多功能性与蛋白质工程相结合，可以极大地拓展生物催化剂在生物催化剂领域的应用。有机或生物合成

：

[1]徐建明，林贤富。酶的催化多功能性与有机合成新进展[J]. 有机化学, 2007, 27(12): 1473-1478。