Phân loại Enzyme và Hệ thống số EC

Phân loại enzyme sắp xếp hàng nghìn enzyme đã biết dựa trên các phản ứng hóa học mà chúng xúc tác, thay vì dựa trên cấu trúc hoặc nguồn gốc của chúng. Hệ thống số của Ủy ban Enzyme (EC) gán cho mỗi hoạt động xúc tác một số gồm bốn phần, cung cấp cho các nhà sinh học và bác sĩ lâm sàng một nhãn duy nhất, không phụ thuộc ngôn ngữ cho mọi enzyme đã được đặc trưng.

Definition

Hệ thống số EC là một phân loại phân cấp, được duy trì bởi IUBMB, trong đó mỗi hoạt động enzyme được gán một số gồm bốn phần (ví dụ: EC 1.1.1.1) mã hóa lớp phản ứng, phân lớp, phân phân lớp và mã định danh nối tiếp của nó.

Scope

Mục này bao gồm nguyên tắc phân loại dựa trên phản ứng, bảy lớp EC cấp cao nhất và ý nghĩa của số EC gồm bốn phần, sự phân biệt giữa số EC (một hoạt động) và một gen hoặc protein, cũng như các tài nguyên được quản lý duy trì hệ thống. Đây là một tài liệu tham khảo về danh pháp enzyme, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Enzyme được phân loại dựa trên cơ sở nào?
• Bảy lớp EC cấp cao nhất đại diện cho điều gì?
• Mỗi trong bốn số trong mã EC có ý nghĩa gì?
• Tại sao số EC mô tả một hoạt động chứ không phải một protein cụ thể?

Key concepts

• Phân loại dựa trên phản ứng
• Số EC gồm bốn phần
• Bảy lớp EC (oxidoreductase, transferase, hydrolase, lyase, isomerase, ligase, translocase)
• Tên hệ thống so với tên khuyến nghị (thông thường)
• Hoạt động so với danh tính gen/protein
• Tài nguyên danh pháp được quản lý (ENZYME, BRENDA)

Mechanisms

Mỗi enzyme được gán vào một trong bảy lớp cấp cao nhất dựa trên loại phản ứng mà nó xúc tác: oxy hóa khử (lớp 1), chuyển nhóm (lớp 2), thủy phân (lớp 3), lyase (lớp 4), isomerase (lớp 5), ligase (lớp 6) và translocase (lớp 7, được thêm vào năm 2018). Số EC gồm bốn phần sau đó thu hẹp mô tả theo thứ bậc, chữ số đầu tiên cho biết lớp, hai chữ số tiếp theo cho biết phân lớp và phân phân lớp (thường là liên kết hoặc nhóm bị tác động), và chữ số thứ tư là số sê-ri cho hoạt động cụ thể. Bởi vì mã mô tả một phản ứng, một số EC duy nhất có thể tương ứng với một số protein hoặc gen riêng biệt, và một protein có thể mang nhiều hơn một số EC. Hệ thống này được IUBMB quản lý và cập nhật, và được phân phối thông qua các tài nguyên như cơ sở dữ liệu ENZYME và BRENDA.

Clinical relevance

Số EC cung cấp các mã định danh tiêu chuẩn được sử dụng để tham chiếu các enzyme trong cơ sở dữ liệu, mô tả mục tiêu thuốc và bản đồ con đường trao đổi chất, do đó hệ thống này là nền tảng cho cách thông tin enzyme được chia sẻ trong y sinh học. Mục này giải thích khung đặt tên và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Phân loại được định nghĩa bởi các khuyến nghị của Ủy ban Danh pháp của IUBMB và được duy trì trong các cơ sở dữ liệu được quản lý bao gồm ENZYME và BRENDA, đóng vai trò là tài liệu tham khảo có thẩm quyền cho các chỉ định EC.

History

Một Ủy ban Enzyme quốc tế đã được triệu tập vào giữa thế kỷ XX để sắp xếp lại sự gia tăng của các tên enzyme không nhất quán, và nó đã giới thiệu sơ đồ đánh số bốn phần, dựa trên phản ứng mà IUBMB đã duy trì kể từ đó. Hệ thống này đã được số hóa trong cơ sở dữ liệu ENZYME (Bairoch, 2000) và được bổ sung bởi các tài nguyên chức năng như BRENDA (Jeske và cộng sự, 2019; Chang và cộng sự, 2021). Năm 2018, một lớp thứ bảy, các translocase, đã được thêm vào để chứa các enzyme xúc tác sự di chuyển qua màng.

Key figures

• Amos Bairoch
• Dietmar Schomburg

Seminal works

• bairoch-2000
• iubmb-recommendations-2013

Frequently asked questions

Bốn số trong mã EC có ý nghĩa gì?

Số đầu tiên cho biết lớp phản ứng rộng, số thứ hai và thứ ba thu hẹp nó thành phân lớp và phân phân lớp (thường là liên kết hoặc nhóm hóa học liên quan), và số thứ tư là số sê-ri xác định phản ứng xúc tác cụ thể.

Số EC có xác định một gen hoặc protein duy nhất không?

Không. Số EC đặt tên cho một hoạt động xúc tác, vì vậy cùng một số có thể áp dụng cho một số protein không liên quan, và một protein có thể có nhiều số EC nếu nó xúc tác nhiều hơn một phản ứng.