国际生物化学与分子生物学联盟将酶根据其催化的反应类型分为六大类。每种酶获得一个由四位数字组成的独特酶学委员会编号,提供了一种系统的方法来识别和分类酶活性,不受物种或常用名的影响。
EC编号系统
EC编号由四个以句点分隔的数字组成。第一个数字表示基于反应类型的六大类之一。第二和第三个数字指定进一步定义反应的亚类和亚亚类。第四个数字是该亚亚类中每种酶特有的序号。例如,己糖激酶为EC 2.7.1.1,表明它是转移酶(第2类),转移磷酸基团(亚类7),以醇作为受体(亚亚类1),并且是第一个被描述具有此活性的酶。
第1类:氧化还原酶
氧化还原酶催化涉及电子或氢原子转移的氧化还原反应。它们包括脱氢酶、氧化酶、还原酶和过氧化物酶。脱氢酶通常将氢负离子从底物转移到辅酶如NAD⁺或FAD。乳酸脱氢酶(EC 1.1.1.27)催化乳酸和丙酮酸的相互转化。细胞色素c氧化酶(EC 1.9.3.1)是电子传递链的末端酶。
第2类:转移酶
转移酶催化功能基团从供体向受体分子的转移。它们包括激酶(将磷酸基团从ATP转移到底物)、转氨酶(转移氨基)和糖基转移酶(转移糖残基)。己糖激酶(EC 2.7.1.1)在糖酵解的第一步中磷酸化葡萄糖。丙氨酸转氨酶(EC 2.6.1.2)催化丙氨酸和α-酮戊二酸之间的氨基转移。
第3类:水解酶
水解酶利用水催化键的水解断裂。它们包括蛋白酶(水解肽键)、脂肪酶(水解脂质中的酯键)和糖苷酶(水解糖苷键)。胰蛋白酶(EC 3.4.21.4)是一种丝氨酸蛋白酶,切割碱性氨基酸羧基侧的肽键。乙酰胆碱酯酶(EC 3.1.1.7)水解神经递质乙酰胆碱。
第4类:裂合酶
裂合酶催化基团的加成或去除而不涉及水解或氧化,通常形成或断裂碳-碳、碳-氧或碳-氮键。它们在体内催化双向反应,但以导致产物生成的键断裂方向命名。丙酮酸脱羧酶(EC 4.1.1.1)从丙酮酸去除二氧化碳。延胡索酸酶(EC 4.2.1.2)催化柠檬酸循环中延胡索酸可逆水合为苹果酸。
第5类:异构酶
异构酶催化分子内的几何或结构重排。它们包括消旋酶、表异构酶、顺反异构酶和变位酶。磷酸丙糖异构酶(EC 5.3.1.1)在糖酵解中相互转化磷酸二羟丙酮和甘油醛-3-磷酸。磷酸葡萄糖变位酶(EC 5.4.2.2)在葡萄糖分子内转移磷酸基团,将葡萄糖-1-磷酸转化为葡萄糖-6-磷酸。
第6类:连接酶
连接酶催化两个分子的连接,并伴有ATP或其他核苷三磷酸的水解。它们也被称为合成酶。DNA连接酶(EC 6.5.1.1)通过形成磷酸二酯键连接DNA片段。氨酰-tRNA合成酶(EC 6.1.1.x)将氨基酸附着到相应的tRNA分子上。乙酰辅酶A羧化酶(EC 6.4.1.2)在脂肪酸合成中将乙酰辅酶A羧化为丙二酰辅酶A。
常用名和俗名
虽然系统性的EC分类是明确的,但许多酶以其常用名更为人熟知,通常以-酶结尾并描述底物和反应类型。常用名通常强调途径中的逆向反应或生理方向。同工酶是催化相同反应但氨基酸序列、动力学性质和组织分布不同的酶形式,例如由H和M亚基不同组合形成的五种乳酸脱氢酶同工酶。