Chymotrypsin Has A Site for Specificity

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1 Chymotrypsin Has A Site for Specificity
O O N–C–C–N–C–C N–C–C–N–C–C R H R’ O - C Ser Specificity Site Catalytic Site 活性區 中催化區與專一性辨認區的模型，請注意所辨認的胺基酸基團，是在胜肽鍵 N-端那邊的基團 (R)。Chymotrypsin 的專一性辨認區形成一個相當大的口袋，而且口袋內沒有極性的胺基酸，因此偏好水解 Trp, Phe, Tyr 的位置。 Active Site Juang RH (2004) BCbasics E5-24

2 Specificity of Ser-Protease Family
Trypsin Chymotrypsin Elastase cut at Lys, Arg cut at Trp, Phe, Tyr cut at Ala, Gly O O –C–N–C–C–N– C NH3 + O O –C–N–C–C–N– C O O –C–N–C–C–N– CH3 Shallow and non-polar pocket Deep and negatively charged pocket COO- C Asp Non-polar pocket Ser 蛋白脢家族以其專一性區來辨識基質種類，基質的特性決定辨識區的構形。 Trypsin 有一個細長的專一性口袋，帶底還有一個 Asp 189，因此其基質都是 Lys 與 Arg 等帶有正電荷的長條胺基酸。 構形的確決定了很多蛋白質的功能與作用。 Juang RH (2004) BCbasics Active Site E5-26

3 These two triangles are
Stereo Specificity A sp3 Enzyme surface The tetrahedral structure of carbon orbital has rigid steric strain which makes the basic building unit of protein conformation 碳 原子有四個外層電子，因此可以 sp3 軌道與四個原子鍵結，例如上左圖中央 sp3 軌道的碳原子可與 A, B, C, D 四個原子結合。這種電子軌域至少造就了兩件事實： (1) 碳原子可以與另外四個原子鍵結，其中最常見的是與另一個碳結合，這是有機化學的根本；(2) 碳原子不但鍵結的原子數目多，而且當周圍的原子或基團都不一樣時，中心的碳原子就會成為不對稱碳，便會產生立體異構物。 立體異構物是兩個或多個分子間，其分子式完全相同，但立體排列不同的分子。 如上右圖的兩個分子，由上面的 A 看下去，雖然都是 B, C, D，但是可能有兩種不同的排法 (順時鐘或逆時鐘)，這兩種分子在立體空間上的排列不同，兩者無法重疊在一起。這兩個立體異構物事實上互為鏡像，特稱為鏡像異構物。 最常見具有立體異構物的分子是胺基酸，其分子上的 a 碳就是一個不對稱碳；因此除了甘胺酸外，所有的胺基酸都可有 D-, L- 兩種異構物，自然界大多只用 L-胺基酸。酵素也會辨別此二種分子的不同，而大多只利用其中之一。 These two triangles are not identical Juang RH (2004) BCbasics E5-29