10.2 Класифікація та номенклатура ферментів

Каталізована хімічна реакція є тією специфічною ознакою, за якою один фермент відрізняється від іншого. Тому класифікація і номенклатура ферментів ґрунтується на цьому принципі. Сучасна класифікація ферментів (шифр – КФ – класифікація ферментів або ЕС – Enzym Comission Code) розроблена спеціальною Комісією Міжнародного Біохімічного Союзу. 

У основі класифікації лежать три положення: 

1) усі ферменти поділять на 6 класів за типом каталізованої реакції; 

2) кожен фермент отримує систематичну назву, що включає назву субстрату, тип каталізованої реакції, і закінчення "аза"; крім того, Комісією були збережені і узаконені тривіальні назви. Таким чином, виникла подвійна система найменування ферментів; 

3) кожному ферменту привласнюється чотиризначний шифр (код). Перше число вказує на клас ферментів, друге – підклас, третє – підпідклас, четверте – порядковий номер ферменту в підпідкласі. 

Наприклад, алкогольдегідрогеназа (КФ.1.1.1.1): перша цифра – 1 – означає клас оксидоредуктази, друга цифра – 1 – підклас дегідрогенази (діє на СН–ОН-групу донорів), третя цифра – 1 – підпідклас анаеробна дегідрогеназа (акцептором служить НАД+ або НАДФ+), четверта цифра – 1 – конкретний фермент алкогольдегідрогеназа.

Або α-амілаза (КФ.3.2.1.1): перша цифра – 3 – клас гідролаз, друга цифра – 2 – підклас карбогідрази, третя цифра – 1 – підпідклас поліаз, четверта цифра – 1 – конкретний фермент α-амілаза. 

Сучасна міжнародна класифікація ферментів поділяє усі ферменти на 6 основних класів: 

1 клас (КФ 1) – оксидоредуктази – ферменти, що каталізують окиснювально-відновні реакції (приєднання О2, видалення і перенесення Н2, перенесення електролітів);

2 клас (КФ 2) – трансферази – ферменти перенесення; каталізують перенесення цілих атомних угрупувань з однієї сполуки на іншу (наприклад, залишків моносахаридів, амінокислот, залишків фосфорної кислоти, метильних і амінів груп і т.д.);

3 клас (КФ 3) – гідролази – ферменти, що каталізують реакції гідролізу, тобто розщеплення складних органічних сполук на простіші за участю води.

4 клас (КФ 4) – ліази – ферменти, що каталізують реакції негідролітичного відщеплення яких-небудь груп від субстрату з утворенням подвійного зв'язку або приєднання угрупувань за місцем розриву подвійного зв'язку (наприклад, Н2О, СО2, NH3 і т.д.);

5 клас (КФ 5) – ізомерази – ферменти, що каталізують реакції ізомеризації, тобто внутрішньомолекулярного перенесення хімічних угрупувань і утворення ізомерних форм різних органічних сполук;

6 клас (КФ 6) – лігази (синетази) – ферменти, що каталізують реакції синтезу, пов'язані з розривом високоенергетичного зв'язку АТФ й інших нуклеозидтрифосфатів (в такому випадку можливе утворення С–С–; С–S–; С–О–; і C–N–зв'язків).

У таблиці. 10.2 наведені шифри, прийняті для різних ферментів, їх систематичні і тривіальні назви. У таблицю включені лише ферменти, що мають принципове значення під час зберігання, переробки сировини і у виробництві харчових продуктів. Надалі, в тексті де це можливо, застосовуватимуться тривіальні назви.

Таблиця 10.2 – Номенклатура ферментів, що мають значення в харчовій промисловості

Номенклатура ферментів

Назва у ферментів є досить складною і складається з декількох частин:

1) назва субстрату (тобто речовини, на яку діє фермент);

2) назва типу ферментативної реакції, що каталізує фермент;

3) назва продукту реакції та її учасників;

4) до назви ферменту додають закінчення -аза.

Наприклад, у печінці є фермент, що каталізує розщеплення глюкозо-6-фосфату на вільну глюкозу та фосфатну кислоту.

Глюкоза-6-фосфат-фосфогідролаза

В цій назві:

1) назва субстрату – глюкоза-6-фосфат;

2) назва продукту реакції – фосфорна кислота;

3) тип реакції – гідроліз;

4) додається закінчення -аза.

В практиці збереглись і другі назви ферментів, що називаються тривіальними: пепсин, амілаза, трипсин. До них відносяться гідролітичні ферменти шлунково-кишкового тракту.