ZCIBIO——順烏頭酸酶

 乙醛酸循環(huán)(glyoxylate cycle, GAC)是油料植物種子將脂類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖的一個重要途徑。植物細胞內(nèi)脂肪酸氧化分解為乙酰CoA之后，在乙醛酸循環(huán)體(glyoxysome)內(nèi)生成琥珀酸、乙醛酸和蘋果酸，其中琥珀酸可用于糖的合成。當(dāng)種子內(nèi)貯藏的脂肪耗盡，種苗葉片可進行光合作用時，乙醛酸循環(huán)停止運轉(zhuǎn)，乙醛酸循環(huán)體隨即消失。動物和人類細胞中沒有乙醛酸循環(huán)體，無法將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?br/>

檸檬酸由順烏頭酸酶催化脫水，形成C=C雙鍵，然后還是在順烏頭酸酶催化下，通過水的立體特異性添加，生成異檸檬酸。檸檬酸是個前手性分子，就是說它有一個帶有3種類型取代基團的C原子（Caacd），只要用第4種類型取代基團取代兩個同等類型中的一個就可以將前手性分子檸檬酸轉(zhuǎn)化成手性分子異檸檬酸（Cabcd），在異檸檬酸分子中產(chǎn)生了兩個手性中心。這是一個很難解釋的酶作用機制。因為同位素標記表明，細胞內(nèi)只生成了異檸檬酸的一種異構(gòu)體。按理說檸檬酸分子是個對稱分子，順烏頭酸酶向兩端碳移動羥基的幾率是相等的，可以生成異檸檬酸的兩種異構(gòu)體。直至1948年AlexanderOgston給出了一種解釋，即酶分子中的不對稱活性部位能夠區(qū)分檸檬酸分子上兩個化學(xué)上等價的基團，Ogston認為檸檬酸是以三點附著的方式與酶的不對稱活性部位結(jié)合的，這三點是檸檬酸的三個非等同基團。一旦檸檬酸與酶的不對稱活性部位結(jié)合，檸檬酸的兩個-CH2COO－基團就有了特定的取向，它們也就不再等價了。表明順烏頭酸酶能識別檸檬酸的"上半部分和下半部分"，檸檬酸雖然是一個對稱分子，但卻可以以不對稱方式去反應(yīng)，這類分子稱之前手性分子，即分子兩半彼此呈鏡象關(guān)系。