辅因子结合与辅基

许多酶仅凭氨基酸残基无法催化其反应；它们需要非蛋白质伙伴——金属离子或有机辅酶——来完成催化机制。这些辅因子可能结合松散，也可能作为辅基永久附着，它们的结合将无活性的蛋白质转化为功能性酶。

Definition

辅因子是酶活性所需的非蛋白质化学成分；紧密结合或共价结合的有机辅因子称为辅基，单独的无活性蛋白质是脱辅酶，而蛋白质加辅因子是活性全酶。

Scope

本条目涵盖了辅因子、辅酶和辅基之间的区别；脱辅酶/全酶关系；金属离子和有机辅因子如何参与催化；以及许多辅酶与膳食维生素之间的联系。它是酶辅因子的参考性论述，并非营养或剂量建议的来源。

Core questions

• 辅因子、辅酶和辅基之间有什么区别？
• 结合的辅因子如何促进催化？
• 脱辅酶和全酶有什么区别？
• 许多辅酶与维生素有什么关系？

Key concepts

• 辅因子与辅酶与辅基
• 脱辅酶和全酶
• 金属离子辅因子
• 紧密结合（辅基）与松散结合的辅因子
• 来源于维生素的辅酶
• 多步酶中的摆臂载体

Mechanisms

辅因子扩展了二十种标准氨基酸所能提供的有限化学性质。金属离子可以使底物极化、稳定电荷或直接参与氧化还原步骤，而有机辅酶则在反应之间充当电子、化学基团或能量的载体。松散结合的辅酶在酶上扩散和解离，而辅基在整个催化过程中保持结合，有时是共价结合；在某些多功能酶中，辅基位于一个柔性“摆臂”上，该摆臂在活性位点之间穿梭中间体。适当辅因子的结合将无活性的脱辅酶转化为具有催化活性的全酶。

Clinical relevance

由于许多辅酶来源于维生素，辅因子概念将酶功能与营养联系起来，并解释了为什么某些微量营养素对新陈代谢至关重要。本条目描述了辅因子结合的生物化学以供参考，并非膳食补充或治疗决策的依据。

History

在20世纪早期对发酵的研究中，人们认识到某些酶需要一种可解离的、热稳定的辅助因子，并引入了“辅酶”一词。随着单个辅酶的鉴定，发现许多辅酶是膳食维生素的衍生物，从而将酶学与营养学联系起来。后来的结构研究阐明了紧密结合的辅基和移动载体臂如何在多功能酶组装体中发挥作用（Perham, 2000）。

Key figures

• Richard N. Perham

Seminal works

• perham-2000

Frequently asked questions

辅酶和辅基有什么区别？

两者都是有机辅因子，但辅酶通常结合松散并在反应后解离，而辅基在整个催化过程中与酶保持紧密或共价结合。

脱辅酶和全酶是什么意思？

脱辅酶是没有辅因子的蛋白质部分，不具有催化活性；全酶是蛋白质与所需辅因子结合后形成的完整活性酶。