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(gè)重要途徑。植物細(xì)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(jìn)行光合作用時(shí)，乙醛酸循環(huán)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，乙醛酸循環(huán)體隨即消失。動(dòng)物和人類細(xì)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(gè)前手性分子，就是說它有一個(gè)帶有3種類型取代基團(tuán)的C原子（Caacd），只要用第4種類型取代基團(tuán)取代兩個(gè)同等類型中的一個(gè)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(gè)手性中心。這是一個(gè)很難解釋的酶作用機(jī)制。因?yàn)橥凰貥?biāo)記表明，細(xì)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(gè)對(duì)稱分子，順烏頭酸酶向兩端碳移動(dòng)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(duì)稱活性部位能夠區(qū)分檸檬酸分子上兩個(gè)化學(xué)上等價(jià)的基團(tuán)，Ogston認(rèn)為檸檬酸是以三點(diǎn)附著的方式與酶的不對(duì)稱活性部位結(jié)合的，這三點(diǎn)是檸檬酸的三個(gè)非等同基團(tuán)。一旦檸檬酸與酶的不對(duì)稱活性部位結(jié)合，檸檬酸的兩個(gè)-CH2COO－基團(tuán)就有了特定的取向，它們也就不再等價(jià)了。表明順烏頭酸酶能識(shí)別檸檬酸的"上半部分和下半部分"，檸檬酸雖然是一個(gè)對(duì)稱分子，但卻可以以不對(duì)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。