الموقع النشط

يظهر الليزوزيم على شكل سطح كروي معتم مع شق واضح يتناسب معه الركيزة الموضحة على شكل رسم تخطيطي عصوي بشكل محكم.
تنظيم بنية الإنزيم ومثال على الليزوزيم . مواقع الارتباط باللون الأزرق، والموقع التحفيزي باللون الأحمر، وركيزة الببتيدوغليكان باللون الأسود. ( PDB : 9LYZ )

في علم الأحياء والكيمياء الحيوية ، يُعرف الموقع النشط بأنه المنطقة في الإنزيم التي ترتبط بها جزيئات الركيزة وتخضع لتفاعل كيميائي. يتكون الموقع النشط من بقايا الأحماض الأمينية التي تُشكل روابط مؤقتة مع الركيزة ( موقع الارتباط) ، وبقايا أخرى تُحفز تفاعل تلك الركيزة ( الموقع التحفيزي) . على الرغم من أن الموقع النشط لا يشغل سوى ما يقارب 10-20% من حجم الإنزيم، [ 1 ] : 19 إلا أنه يُعد الجزء الأهم لأنه يُحفز التفاعل الكيميائي بشكل مباشر . يتكون عادةً من ثلاثة إلى أربعة أحماض أمينية، بينما تُعد الأحماض الأمينية الأخرى الموجودة في البروتين ضرورية للحفاظ على البنية الثلاثية للإنزيمات. [ 2 ]

تم تطوير كل موقع نشط ليكون مُحسَّنًا للارتباط بركيزة معينة وتحفيز تفاعل معين، مما ينتج عنه خصوصية عالية . وتُحدد هذه الخصوصية بترتيب الأحماض الأمينية داخل الموقع النشط وبنية الركائز. في بعض الأحيان، تحتاج الإنزيمات أيضًا إلى الارتباط ببعض العوامل المساعدة لأداء وظيفتها. عادةً ما يكون الموقع النشط عبارة عن أخدود أو جيب في الإنزيم، والذي قد يقع في نفق عميق داخله، [ 3 ] أو بين واجهات الإنزيمات متعددة الوحدات . يمكن للموقع النشط تحفيز التفاعل بشكل متكرر لأن البقايا لا تتغير في نهاية التفاعل (قد تتغير أثناء التفاعل، ولكنها تُستعاد في النهاية). [ 4 ] تتحقق هذه العملية عن طريق خفض طاقة التنشيط للتفاعل، بحيث تمتلك المزيد من الركائز طاقة كافية للتفاعل.

موقع الربط

رسم تخطيطي لفرضية القفل والمفتاح
رسم تخطيطي لفرضية التوافق المستحث

عادةً، يحتوي جزيء الإنزيم على موقع نشط واحد فقط، ويرتبط هذا الموقع النشط بنوع محدد من الركائز. يحتوي الموقع النشط على موقع ارتباط يربط الركيزة ويوجهها لتحفيز التفاعل. يُعد توجيه الركيزة والقرب الشديد بينها وبين الموقع النشط بالغ الأهمية، لدرجة أنه في بعض الحالات، يمكن للإنزيم أن يظل يعمل بشكل صحيح حتى لو طرأت طفرات على جميع أجزائه الأخرى وفقدت وظيفتها. [ 5 ]

في البداية، يكون التفاعل بين الموقع النشط والركيزة غير تساهمي وعابر. هناك أربعة أنواع مهمة من التفاعلات التي تُثبّت الركيزة في وضعية محددة وتُشكّل مُركّب الإنزيم-الركيزة (ES): الروابط الهيدروجينية ، وتفاعلات فان دير فالس ، والتفاعلات الكارهة للماء ، وتفاعلات القوى الكهروستاتيكية . [ 6 ] : 148 يجب أن يكون توزيع الشحنات على الركيزة والموقع النشط مُتكاملاً، أي يجب إلغاء جميع الشحنات الموجبة والسالبة. وإلا، ستنشأ قوة تنافرية تُبعدهما عن بعضهما. عادةً ما يحتوي الموقع النشط على أحماض أمينية غير قطبية ، على الرغم من أنه قد توجد أحيانًا أحماض أمينية قطبية. [ 2 ] يتطلب ارتباط الركيزة بموقع الارتباط ثلاث نقاط اتصال على الأقل لتحقيق الانتقائية الفراغية والموضعية والضوئية. على سبيل المثال، يتفاعل إنزيم نازع هيدروجين الكحول ، الذي يُحفّز نقل أيون الهيدريد من الإيثانول إلى NAD مع مجموعة الميثيل ومجموعة الهيدروكسيل في الركيزة ، بالإضافة إلى ذرة الهيدروجين (R) التي ستُنتزع أثناء التفاعل. [ 6 ] : 149

لكي تؤدي الإنزيمات وظيفتها، يجب أن تتخذ بنيتها البروتينية الصحيحة ( البنية الأصلية ) وبنيتها الثلاثية . وللحفاظ على هذه البنية ثلاثية الأبعاد المحددة، تعتمد البروتينات على أنواع مختلفة من التفاعلات بين بقايا الأحماض الأمينية. إذا تعطلت هذه التفاعلات، على سبيل المثال بسبب قيم الأس الهيدروجيني المتطرفة، أو درجات الحرارة المرتفعة، أو تركيزات الأيونات العالية، فسيؤدي ذلك إلى تمسخ الإنزيم وفقدانه لنشاطه التحفيزي.

يُعتقد أن زيادة التطابق بين الموقع النشط وجزيء الركيزة يُحسّن كفاءة التفاعل. فإذا زاد التطابق بين الموقع النشط لإنزيم بوليميراز الحمض النووي وركيزته، زادت دقة التفاعل، أي معدل تضاعف الحمض النووي الصحيح. [ 7 ] تمتلك معظم الإنزيمات مواقع نشطة عميقة، يمكن للركيزة الوصول إليها عبر قنوات الوصول. [ 3 ]

توجد ثلاثة نماذج مقترحة لكيفية ارتباط الإنزيمات بركائزها المحددة: نموذج القفل والمفتاح ، ونموذج التوافق المُستحث ، ونموذج الانتقاء المطابقي. النموذجان الأخيران ليسا متنافيين، إذ يمكن أن يتبع الانتقاء المطابقي تغيير في شكل الإنزيم. إضافةً إلى ذلك، قد لا يتبع البروتين أيًا من النموذجين بشكل كامل. تتبع الأحماض الأمينية في موقع ارتباط اليوبيكويتين عمومًا نموذج التوافق المُستحث، بينما يلتزم باقي البروتين عمومًا بنموذج الانتقاء المطابقي. من المرجح أن تؤثر عوامل مثل درجة الحرارة على المسار المُتبع أثناء الارتباط، حيث يُتوقع أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى زيادة أهمية الانتقاء المطابقي وتقليل أهمية التوافق المُستحث. [ 8 ]

فرضية القفل والمفتاح

اقترح الكيميائي إميل فيشر هذا المفهوم في القرن التاسع عشر . فقد افترض أن الموقع النشط والركيزة هما بنيتان مستقرتان تتلاءمان تمامًا دون أي تعديل إضافي، تمامًا كما يتلاءم المفتاح مع القفل. إذا ارتبطت إحدى الركائز بموقعها النشط ارتباطًا وثيقًا، ستكون التفاعلات بينهما في أقوى حالاتها، مما يؤدي إلى كفاءة تحفيزية عالية.

مع مرور الوقت، بدأت تظهر قيود هذا النموذج. فعلى سبيل المثال، يمكن لمثبط الإنزيم التنافسي ، ميثيل جلوكوزيد، أن يرتبط بقوة بالموقع النشط لإنزيم 4-ألفا-جلوكانوترانسفيراز ويتلاءم معه تمامًا. ومع ذلك، فإن إنزيم 4-ألفا-جلوكانوترانسفيراز لا يكون نشطًا عند وجود ميثيل جلوكوزيد، ولا يحدث أي نقل للجليكوزيل. لا تستطيع فرضية القفل والمفتاح تفسير ذلك، لأنها تتنبأ بكفاءة عالية لنقل جليكوزيل ميثيل جلوكوزيد نظرًا لارتباطه القوي. وبصرف النظر عن التثبيط التنافسي، لا تستطيع هذه النظرية تفسير آلية عمل المثبطات غير التنافسية أيضًا، لأنها لا ترتبط بالموقع النشط، ولكنها مع ذلك تؤثر على النشاط التحفيزي. [ 9 ]

فرضية التوافق المستحث

تنص نظرية دانيال كوشلاند حول ارتباط الإنزيم بالركيزة على أن الموقع النشط وجزء الارتباط في الركيزة ليسا متكاملين تمامًا. [ 10 ] يُعد نموذج التوافق المُستحث تطويرًا لنموذج القفل والمفتاح، ويفترض أن الموقع النشط مرن ويتغير شكله حتى يرتبط بالركيزة بشكل كامل. يشبه هذا النموذج شخصًا يرتدي قفازًا: يتغير شكل القفاز ليناسب اليد. يمتلك الإنزيم في البداية بنية تجذب ركيزته. سطح الإنزيم مرن، ولا يمكن إلا للمحفز المناسب أن يُحفز التفاعل المؤدي إلى التحفيز. قد تحدث تغيرات في البنية بعد ذلك عند ارتباط الركيزة. بعد ذلك، تتحرك نواتج التفاعل بعيدًا عن الإنزيم، ويعود الموقع النشط إلى شكله الأولي. تدعم هذه الفرضية ملاحظة أن نطاق البروتين بأكمله يمكن أن يتحرك عدة نانومترات أثناء التحفيز. يمكن أن تُهيئ هذه الحركة لسطح البروتين بيئات دقيقة تُفضل التحفيز. [ 5 ]

فرضية الانتقاء المطابق

يشير هذا النموذج إلى أن الإنزيمات توجد في مجموعة متنوعة من التكوينات، بعضها فقط قادر على الارتباط بالركيزة. عندما ترتبط الركيزة بالبروتين، يتحول التوازن في مجموعة التكوينات نحو تلك القادرة على الارتباط بالروابط (حيث تُزال الإنزيمات المرتبطة بالركائز من التوازن بين التكوينات الحرة). [ 11 ]

أنواع التفاعلات غير التساهمية

تتجاذب أيونات الصوديوم ذات الشحنة الموجبة وأيونات الفلوريد ذات الشحنة السالبة لتكوين فلوريد الصوديوم تحت تأثير التفاعل الكهروستاتيكي.
رابطة هيدروجينية بين جزيئين من الماء.
قوة فان دير فالس بين جزيئين من الأسيتون. يحتوي جزيء الأسيتون السفلي على ذرة أكسجين سالبة جزئياً تجذب ذرة كربون موجبة جزئياً في جزيء الأسيتون العلوي.
تميل المجموعات الكارهة للماء والمحبة للماء إلى التجمع مع نفس نوع الجزيئات.

التفاعل الكهروستاتيكي : في الوسط المائي، تتجاذب المجموعات ذات الشحنات المتعاكسة في السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية داخل الموقع النشط والركائز، وهو ما يُعرف بالتفاعل الكهروستاتيكي. على سبيل المثال، عندما يتفكك حمض الكربوكسيل (R-COOH) إلى أيونات RCOO⁻ وH⁺، فإن أيونات COO⁻ تجذب المجموعات الموجبة الشحنة مثل سلسلة الغوانيدين البروتونية في الأرجينين .

الرابطة الهيدروجينية : هي نوع محدد من التفاعلات ثنائية القطب بين ذرة هيدروجين موجبة الشحنة جزئيًا وذرة مانحة للإلكترونات سالبة الشحنة جزئيًا تحتوي على زوج من الإلكترونات ، مثل الأكسجين والفلور والنيتروجين . وتعتمد قوة الرابطة الهيدروجينية على الطبيعة الكيميائية والترتيب الهندسي لكل مجموعة.

قوة فان دير فالس : تتشكل قوة فان دير فالس بين المجموعات ذات الشحنات المتعاكسة نتيجةً لتوزيع الإلكترونات غير المتساوي المؤقت في كل مجموعة. إذا تركزت جميع الإلكترونات عند أحد قطبي المجموعة، فسيكون هذا الطرف سالبًا، بينما سيكون الطرف الآخر موجبًا. على الرغم من أن القوة الفردية ضعيفة، إلا أن مجموع هذه التفاعلات، نظرًا لكثرتها، سيكون ذا أهمية كبيرة.

التفاعل الكاره للماء : تميل المجموعات الكارهة للماء غير القطبية إلى التجمع في الوسط المائي، وتحاول الانفصال عن المذيبات القطبية. عادةً ما تمتلك هذه المجموعات الكارهة للماء سلاسل كربونية طويلة، ولا تتفاعل مع جزيئات الماء. عند ذوبان جزيء البروتين في الماء، فإنه يلتف على شكل كرة، تاركًا المجموعات المحبة للماء في الخارج، بينما تتمركز المجموعات الكارهة للماء في الداخل.

الموقع التحفيزي

يحتوي إنزيم TEV البروتيني على ثلاثية حفزية من الأحماض الأمينية (باللون الأحمر) في موقعه الحفزي. يرتبط الركيزة (باللون الأسود) بموقع الارتباط لتوجيهها بجوار الثلاثية. PDB : 1lvm

بمجرد ارتباط الركيزة وتوجيهها نحو الموقع النشط، يمكن أن تبدأ عملية التحفيز . عادةً ما تكون بقايا الموقع التحفيزي قريبة جدًا من موقع الارتباط، وقد يكون لبعض البقايا أدوار مزدوجة في كل من الارتباط والتحفيز.

تتفاعل البقايا التحفيزية للموقع مع الركيزة لخفض طاقة التنشيط للتفاعل، مما يُسرّعه . ويتم ذلك عبر آليات متعددة، منها تقارب المتفاعلات، والتحفيز النيوكليوفيلي/الإلكتروفيلي، والتحفيز الحمضي/القاعدي. وسيتم شرح هذه الآليات لاحقًا.

الآليات المشاركة في العملية التحفيزية

تقريب المتفاعل

أثناء التفاعل التحفيزي للإنزيم، يتقارب الركيزة والموقع النشط. لهذا النهج عدة أغراض. أولًا، عند ارتباط الركيزة بالموقع النشط، يزداد تركيزها الفعال بشكل ملحوظ مقارنةً بالمحلول. وهذا يعني زيادة عدد جزيئات الركيزة المشاركة في التفاعل. كما تُقلل هذه العملية من طاقة إزالة المذيب اللازمة لحدوث التفاعل. في المحلول، تُحاط جزيئات الركيزة بجزيئات المذيب، ويتطلب الأمر طاقة لجزيئات الإنزيم لاستبدالها والاتصال بالركيزة. وبما أنه يمكن استبعاد جزيئات المذيب من الموقع النشط، يُمكن تقليل هذه الطاقة المُستهلكة. ثانيًا، يُصمم الموقع النشط لإعادة توجيه الركيزة لتقليل طاقة التنشيط اللازمة لحدوث التفاعل. بعد الارتباط، تُثبّت الركيزة في حالة طاقة عالية، ما يسمح لها بالانتقال إلى الخطوة التالية. إضافةً إلى ذلك، يُفضّل هذا الارتباط من منظور الإنتروبيا ، حيث يتم التخلص إلى حد كبير من تكلفة الطاقة المرتبطة بتفاعل المحلول، نظرًا لعدم قدرة المذيب على دخول الموقع النشط. في النهاية، قد يُغيّر الموقع النشط المدار الجزيئي للركيزة إلى وضعية مناسبة لتقليل طاقة التنشيط. [ 6 ] : 155-158

يجب أن تكون الحالات الكهروستاتيكية للركيزة والموقع النشط متكاملة. فالسلسلة الجانبية لحمض أميني مستقطبة سالبة الشحنة ستتنافر مع الركيزة غير المشحونة. ولكن إذا تضمنت حالة الانتقال تكوين مركز أيوني ، فإن السلسلة الجانبية ستُنتج تفاعلاً مُفضلاً.

التحفيز التساهمي

تطورت العديد من الإنزيمات، بما في ذلك سيرين بروتياز ، وسيستين بروتياز ، وبروتين كيناز، وفوسفاتاز ، لتكوين روابط تساهمية مؤقتة بينها وبين ركائزها، وذلك لخفض طاقة التنشيط والسماح بحدوث التفاعل. يمكن تقسيم هذه العملية إلى خطوتين: التكوين والتحلل. تُعدّ الخطوة الأولى هي الخطوة المحددة لمعدل التفاعل، بينما تُعدّ الخطوة الثانية ضرورية لإعادة تكوين الإنزيم سليمًا. [ 6 ] : 158

التحفيز النيوكليوفيلي : تتضمن هذه العملية تبرع النيوكليوفيل الموجود في الإنزيم بالإلكترونات إلى الركيزة لتكوين رابطة تساهمية بينهما خلال الحالة الانتقالية. تعتمد قوة هذا التفاعل على جانبين: قدرة المجموعة النيوكليوفيلية على منح الإلكترونات وقدرة الإلكتروفيل على استقبالها. يتأثر الجانب الأول بشكل أساسي بقاعدية (قدرة الجزيء على منح أزواج الإلكترونات)، بينما يرتبط الجانب الثاني بقيمة pKa . كما تتأثر كلتا المجموعتين بخصائصهما الكيميائية مثل الاستقطابية والكهرسلبية وجهد التأين . من الأحماض الأمينية التي يمكنها تكوين نيوكليوفيل : السيرين ، والسيستين ، والأسبارتات ، والجلوتامين .

التحفيز الإلكتروفيلي : آلية هذه العملية مطابقة تمامًا لآلية التحفيز النيوكليوفيلي، باستثناء أن الأحماض الأمينية في الموقع النشط تعمل كإلكتروفيلية، بينما الركائز هي نيوكليوفيلية . يتطلب هذا التفاعل عادةً عوامل مساعدة، لأن السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية ليست قوية بما يكفي لجذب الإلكترونات.

أيونات المعادن

تؤدي الأيونات المعدنية أدوارًا متعددة أثناء التفاعل. أولًا، يمكنها الارتباط بمجموعات الركيزة سالبة الشحنة، مما يمنعها من تنافر أزواج الإلكترونات مع المجموعات المحبة للنواة في الموقع النشط. كما يمكنها جذب الإلكترونات سالبة الشحنة لزيادة قوة التفاعل . ويمكنها أيضًا أن تشكل جسرًا بين الموقع النشط والركيزة. وأخيرًا، قد تُغير البنية الفراغية للركيزة لتسهيل التفاعل. [ 6 ] : 158

التحفيز الحمضي/القاعدي

في بعض التفاعلات، قد تعمل البروتونات وأيونات الهيدروكسيد مباشرةً كحمض وقاعدة في التحفيز الحمضي والقاعدي النوعي. ولكن في أغلب الأحيان، تعمل المجموعات الموجودة في الركيزة والموقع النشط كحمض وقاعدة برونستد-لوري. يُعرف هذا بنظرية الحمض والقاعدة العامة. أسهل طريقة للتمييز بينهما هي التحقق مما إذا كان معدل التفاعل يتحدد بتركيزات الحمض والقاعدة العامة. إذا كانت الإجابة بنعم، فإن التفاعل من النوع العام. بما أن معظم الإنزيمات لها درجة حموضة مثلى تتراوح بين 6 و7، فإن الأحماض الأمينية في السلسلة الجانبية عادةً ما يكون لها ثابت تأين (pKa ) يتراوح بين 4 و10. تشمل هذه الأحماض الأمينية الأسبارتات ، والغلوتامات ، والهيستيدين ، والسيستين . يمكن لهذه الأحماض والقواعد تثبيت النيوكليوفيل أو الإلكتروفيل المتكون أثناء التحفيز من خلال توفير شحنات موجبة وسالبة. [ 6 ] : 164-170

تشوه بنيوي

أظهرت الدراسات الكمية للتفاعلات الإنزيمية أن تسارع سرعة التفاعل الكيميائي لا يمكن تفسيره بالكامل بالنظريات الحالية، مثل التقريب، والتحفيز الحمضي/القاعدي، والتحفيز الإلكتروفيلي/النيوكليوفيلي. وهناك مفارقة واضحة: في التفاعل الإنزيمي العكوس، إذا تطابق الموقع النشط تمامًا مع الركائز، فإن التفاعل العكسي سيتباطأ لأن النواتج لا يمكنها التطابق تمامًا مع الموقع النشط. لذا، طُرح مفهوم التشوه البنيوي، الذي يُشير إلى أن كلاً من الموقع النشط والركيزة يمكن أن يخضعا لتغيرات بنيوية ليتوافقا مع بعضهما البعض باستمرار. [ 6 ] : 170-175

تكامل الموقع النشط المنظم مسبقًا مع حالة الانتقال

تتشابه هذه النظرية إلى حد ما مع نظرية القفل والمفتاح، ولكن في هذه الحالة، يكون الموقع النشط مُبرمجًا مسبقًا للارتباط التام بالركيزة في حالة الانتقال بدلًا من الحالة الأرضية. يتطلب تكوين حالة الانتقال داخل المحلول كمية كبيرة من الطاقة لإعادة توزيع جزيئات المذيب، مما يُبطئ التفاعل. لذا، يمكن للموقع النشط أن يحل محل جزيئات المذيب ويُحيط بالركائز لتقليل التأثير المعاكس الذي يُسببه المحلول. وجود مجموعات مشحونة في الموقع النشط يجذب الركائز ويضمن التكامل الكهروستاتيكي. [ 6 ] : 176-178

أمثلة على آليات التحفيز الإنزيمي

في الواقع، تتضمن معظم آليات الإنزيمات مزيجًا من عدة أنواع مختلفة من التحفيز.

آلية عمل إنزيم مختزلة الجلوتاثيون

يتمثل دور الجلوتاثيون (GSH) في إزالة أنواع الأكسجين التفاعلية المتراكمة التي قد تُلحق الضرر بالخلايا. خلال هذه العملية، تتأكسد سلسلة الثيول الجانبية فيه ، وترتبط جزيئتان من الجلوتاثيون برابطة ثنائية الكبريتيد لتكوين ثنائي (GSSG). ولتجديد الجلوتاثيون، يجب كسر الرابطة ثنائية الكبريتيد، وفي الخلايا البشرية، يتم ذلك بواسطة إنزيم مختزلة الجلوتاثيون (GR).

إنزيم مختزلة الجلوتاثيون عبارة عن ثنائي يتكون من وحدتين فرعيتين متطابقتين. يتطلب هذا الإنزيم جزيء واحد من NADP وجزيء واحد من FAD كعوامل مساعدة . يقع الموقع النشط في الرابطة بين الوحدتين الفرعيتين. يشارك NADPH في إنتاج FADH-. يحتوي الموقع النشط على بقايا سيستين ، بالإضافة إلى العامل المساعد FAD، وتُستخدم هذه البقايا لكسر الرابطة ثنائية الكبريتيد أثناء التفاعل التحفيزي. يرتبط NADPH بثلاث بقايا مشحونة إيجابياً: Arg-218 وHis-219 وArg-224.

تبدأ العملية التحفيزية عندما يُختزل الفلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FAD) بواسطة NADPH ليستقبل إلكترونًا واحدًا من FADH⁻ . ثم يهاجم الرابطة ثنائية الكبريتيد المتكونة بين بقايا السيستين، مُكَوِّنًا رابطة SH ومجموعة S⁻ واحدة . تعمل مجموعة S⁻ هذه ككاشف نيوكليوفيلي لمهاجمة الرابطة ثنائية الكبريتيد في الجلوتاثيون المؤكسد (GSSG)، مما يؤدي إلى كسرها وتكوين مُركَّب سيستين-SG. يُحرَّر أنيون SG⁻ الأول ، ثم يستقبل بروتونًا واحدًا من مجموعة SH المجاورة ومن مونومر الجلوتاثيون الأول. بعد ذلك، تهاجم مجموعة S⁻ المجاورة الرابطة ثنائية الكبريتيد في مُركَّب سيستين-SG وتُحرِّر أنيون SG⁻ الثاني . يستقبل هذا الأنيون بروتونًا واحدًا في المحلول، مُكَوِّنًا مونومر الجلوتاثيون الثاني.

[ 1 ] : 137-139

الكيموتريبسين

آلية انقسام الرابطة الببتيدية بواسطة الكيموتريبسين.

الكيموتريبسين هو إنزيم سيرين إندو ببتيداز موجود في العصارة البنكرياسية ، ويساعد في تحلل البروتينات والببتيدات . [ 1 ] : 84-86. يحفز هذا الإنزيم تحلل الروابط الببتيدية في المتصاوغات L من التيروسين والفينيل ألانين والتريبتوفان . في الموقع النشط لهذا الإنزيم، تعمل ثلاثة أحماض أمينية معًا لتشكيل ثلاثي حفزي يُكوّن الموقع الحفزي. في الكيموتريبسين، هذه الأحماض الأمينية هي سيرين-195، وهيستيدين-57 ، وأسبارتات-102.

يمكن تقسيم آلية عمل الكيموتريبسين إلى مرحلتين. أولاً، يهاجم سيرين-195 ذرة الكربون الرابطة الببتيدية في الركيزة بواسطة نيوكليوفيلية، مُكَوِّنًا وسيطًا رباعي السطوح. وتتعزز نيوكليوفيلية سيرين-195 بفعل هيستيدين-57، الذي ينتزع بروتونًا من سيرين-195، والذي بدوره يستقر بفضل مجموعة الكربوكسيلات سالبة الشحنة (RCOO⁻ ) في أسبارتات-102. علاوة على ذلك، يستقر وسيط الأوكسي أنيون رباعي السطوح الناتج في هذه الخطوة بواسطة روابط هيدروجينية من سيرين-195 وجليسين-193.

في المرحلة الثانية، تُبرتَن مجموعة R'NH بواسطة الهيستيدين-57 لتكوين R'NH₂ ، ثم تغادر المركب الوسيط، تاركةً وراءها السيرين-195 المُؤَسْتَل . بعد ذلك، يعمل الهيستيدين-57 كقاعدة مرة أخرى لانتزاع بروتون من جزيء ماء. يهاجم أيون الهيدروكسيد الناتج نيوكليوفيليًا معقد الإنزيم-الأسيل لتكوين مركب وسيط ثانٍ من نوع الأوكسي أنيون رباعي السطوح، والذي يستقر مرة أخرى بواسطة روابط هيدروجينية. في النهاية، يغادر السيرين-195 المركب الوسيط رباعي السطوح، مما يؤدي إلى كسر رابطة الكربونيل التي تربط الإنزيم بركيزة الببتيد. ينتقل بروتون إلى السيرين-195 عبر الهيستيدين-57، لتعود الأحماض الأمينية الثلاثة إلى حالتها الأولية.

غير ملزم

يتأثر انفصال الركيزة بعوامل مختلفة. تبقى الروابط الأكبر حجمًا عمومًا في الموقع النشط لفترة أطول، [ 12 ] وكذلك تلك التي تحتوي على روابط أكثر قابلية للدوران (مع أن هذا قد يكون أثرًا جانبيًا للحجم). [ 13 ] عندما يُستبعد المذيب من الموقع النشط، تؤدي البروتينات الأقل مرونة إلى فترات بقاء أطول . كما أن زيادة عدد الروابط الهيدروجينية المحمية من المذيب تقلل من الانفصال. [ 12 ]

العوامل المساعدة

حالات الأكسدة والاختزال للفلافين.

تستطيع الإنزيمات استخدام العوامل المساعدة كجزيئات مُساعدة. تُعرف الإنزيمات المساعدة بأنها جزيئات غير بروتينية ترتبط بالإنزيمات لمساعدتها على أداء وظائفها. في الغالب، ترتبط هذه الإنزيمات بالموقع النشط بروابط غير تساهمية، مثل الرابطة الهيدروجينية أو التفاعل الكاره للماء . ولكن في بعض الأحيان، قد تتشكل رابطة تساهمية بينها. على سبيل المثال، يرتبط الهيم في السيتوكروم C بالبروتين من خلال رابطة ثيوإستر . في بعض الحالات، قد تغادر الإنزيمات المساعدة الإنزيمات بعد انتهاء التفاعل. وإلا، فإنها ترتبط بالإنزيم بشكل دائم. [ 6 ] : 69 يُعدّ مفهوم الإنزيم المساعد مفهومًا واسعًا يشمل أيونات المعادن، والفيتامينات المختلفة ، وجزيئات ATP . إذا احتاج الإنزيم إلى إنزيم مساعد ليعمل، يُطلق عليه اسم الإنزيم غير النشط (apoenzyme). في الواقع، لا يستطيع الإنزيم وحده تحفيز التفاعلات بشكل صحيح. فقط عندما يدخل العامل المساعد ويرتبط بالموقع النشط لتكوين الإنزيم الكامل (holoenzyme)، يعمل الإنزيم بشكل صحيح.

يُعد الفلافين مثالًا على الإنزيمات المساعدة . فهو يحتوي على نظام حلقي مترافق مميز من نوع إيزوالوكسازين. يمتلك الفلافين حالات أكسدة واختزال متعددة ، ويمكن استخدامه في العمليات التي تتضمن نقل إلكترون واحد أو إلكترونين. يستطيع الفلافين العمل كمستقبل للإلكترونات في تفاعلات مثل أكسدة NAD إلى NADH، حيث يستقبل إلكترونين ويشكل 1،5-ثنائي هيدروفلافين. من جهة أخرى، يمكنه تكوين شبه الكينون ( جذر حر ) باستقبال إلكترون واحد، ثم يتحول إلى شكله المختزل بالكامل بإضافة إلكترون إضافي. هذه الخاصية تسمح باستخدامه في عملية أكسدة أحادية الإلكترون.

المثبطات

تعمل المثبطات على تعطيل التفاعل بين الإنزيم والمادة المتفاعلة، مما يبطئ من سرعة التفاعل. وهناك أنواع مختلفة من المثبطات، بما في ذلك الأنواع القابلة للعكس وغير القابلة للعكس.

المثبطات التنافسية هي مثبطات تستهدف جزيئات الإنزيم الحرة فقط. تتنافس هذه المثبطات مع الركائز على مستقبل الإنزيم الحر، ويمكن التغلب عليها بزيادة تركيز الركيزة. ولها آليتان: أولاً، تتشابه المثبطات التنافسية عادةً في بنيتها مع الركائز أو معقد الإنزيم-الركيزة. ونتيجةً لذلك، يمكنها الارتباط بالموقع النشط وتحفيز تفاعلات مواتية لملء الفراغ ومنع دخول الركائز. ثانياً، يمكنها إحداث تغييرات بنيوية مؤقتة في الموقع النشط، مما يمنع الركائز من الارتباط به بشكل كامل. بعد فترة وجيزة، تتلاشى المثبطات التنافسية، تاركةً الإنزيم سليماً.

تُصنف المثبطات كمثبطات غير تنافسية عندما ترتبط بكل من الإنزيم الحر ومركب الإنزيم-الركيزة. ولأنها لا تتنافس مع الركائز على الموقع النشط، فلا يمكن التغلب عليها بمجرد زيادة تركيز الركيزة. وعادةً ما ترتبط هذه المثبطات بموقع مختلف على الإنزيم، وتُغير البنية ثلاثية الأبعاد للموقع النشط، مما يمنع الركائز من الدخول أو الخروج من الإنزيم.

تتشابه المثبطات غير العكوسة مع المثبطات التنافسية في ارتباطهما بالموقع النشط. إلا أن المثبطات غير العكوسة تُكوّن روابط تساهمية غير قابلة للانعكاس مع بقايا الأحماض الأمينية في الموقع النشط، ولا تنفصل عنه أبدًا. وبالتالي، يبقى الموقع النشط مشغولًا، ولا يستطيع الركيزة الدخول. في بعض الأحيان، قد ينفصل المثبط، لكن الموقع التحفيزي يبقى مُتغيرًا بشكل دائم في شكله. تحتوي هذه المثبطات عادةً على مجموعات محبة للإلكترونات، مثل بدائل الهالوجين والإيبوكسيدات . مع مرور الوقت، يزداد عدد الإنزيمات التي ترتبط بالمثبطات غير العكوسة، فتفقد قدرتها على العمل.

مثالهل يرتبط بالموقع النشط؟هل يقلل من سرعة التفاعل؟
مثبط تنافسي قابل للعكسمثبطات بروتياز فيروس نقص المناعة البشريةنعمنعم
مثبط عكسي غير تنافسيالمعادن الثقيلة مثل الرصاص والزئبقلانعم
مثبط لا رجعة فيهالسيانيدنعمنعم

أمثلة على مثبطات الإنزيمات التنافسية وغير القابلة للعكس

مثبط تنافسي: مثبط بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية

إندينافير، مثبط بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية.jpg

تُستخدم مثبطات بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية لعلاج مرضى الإيدز عن طريق منع تضاعف الحمض النووي للفيروس . يستخدم الفيروس بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية لتقسيم بروتين Gag-Pol المتعدد إلى ثلاثة بروتينات أصغر مسؤولة عن تجميع الفيروس وتغليفه ونضجه. يستهدف هذا الإنزيم موقع قطع الفينيل ألانين - برولين المحدد داخل البروتين المستهدف. [ 14 ] إذا تم تعطيل بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية، سيفقد الفيروس وظيفته ولن يتمكن من إصابة المرضى. ولأنه ضروري لتضاعف الفيروس وغائب في الإنسان السليم، فهو هدف مثالي لتطوير الأدوية .

ينتمي بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية إلى عائلة بروتيازات الأسبارتيك ، وله آلية عمل مشابهة. في البداية، يقوم حمض الأسبارتيك بتنشيط جزيء ماء وتحويله إلى نيوكليوفيل . ثم يهاجم مجموعة الكربونيل داخل الرابطة الببتيدية (NH-CO) لتكوين وسيط رباعي الأوجه. تستقبل ذرة النيتروجين داخل الوسيط بروتونًا، مكونةً مجموعة أميد ، ويؤدي إعادة الترتيب اللاحق إلى كسر الرابطة بينها وبين الوسيط، مُكَوِّنًا ناتجين. [ 15 ]

تحتوي المثبطات عادةً على مجموعات هيدروكسي إيثيلين أو هيدروكسي إيثيل أمين غير قابلة للتحلل المائي، تحاكي المركب الوسيط رباعي السطوح. ونظرًا لتشابه بنيتها وترتيبها الكهروستاتيكي مع الحالة الانتقالية للركائز، فإنها تستطيع الارتباط بالموقع النشط، لكنها لا تتحلل، وبالتالي لا يحدث التحلل المائي.

مثبط غير تنافسي: الستريكنين

الستريكنين سم عصبي يسبب الموت عن طريق التأثير على الأعصاب التي تتحكم في انقباض العضلات ، مما يؤدي إلى صعوبة في التنفس. تنتقل الإشارة العصبية بين المشابك العصبية عبر ناقل عصبي يُسمى أستيل كولين . يُفرز هذا الناقل في المشبك العصبي بين الخلايا العصبية ويرتبط بمستقبلات في الخلية بعد المشبكية. ثم يتولد جهد فعل وينتقل عبر الخلية بعد المشبكية لبدء دورة جديدة.

يُمكن للجليسين أن يُثبّط نشاط مُستقبلات النواقل العصبية، وبالتالي يتطلب الأمر كمية أكبر من إنزيم أستيل كولين إستراز لتحفيز جهد الفعل. وهذا يضمن التحكم الدقيق في توليد النبضات العصبية. إلا أن هذا التحكم يختلّ عند إضافة الستريكنين، حيث يُثبّط مُستقبلات الجليسين ( قناة الكلوريد )، مما يسمح لمستوى أقل بكثير من تركيز الناقل العصبي بتحفيز جهد الفعل. فتُرسل الأعصاب إشارات باستمرار، مُسببةً انقباضات عضلية مُفرطة، ما يؤدي إلى الاختناق والموت. [ 16 ]

مثبط غير قابل للعكس: ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات

تثبيط غير قابل للعكس لبروتياز السيرين بواسطة DIPF.

ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات (DIFP) هو مثبط غير قابل للانعكاس يمنع عمل سيرين بروتياز . عند ارتباطه بالإنزيم، يحدث تفاعل استبدال نيوكليوفيلي يُحرر جزيء واحد من فلوريد الهيدروجين . تعمل مجموعة الهيدروكسيل (OH) في الموقع النشط كنيوكليوفيل لمهاجمة الفوسفور في DIFP وتكوين وسيط رباعي الأوجه وإطلاق بروتون. بعد ذلك، تنكسر رابطة PF، وينتقل إلكترون واحد إلى ذرة الفلور، تاركًا الوسيط على شكل أيون الفلوريد السالب (F⁻) . يتحد هذا الأيون مع بروتون في المحلول لتكوين جزيء واحد من فلوريد الهيدروجين (HF). تتكون رابطة تساهمية بين الموقع النشط وDIFP، وبالتالي لا يعود السلسلة الجانبية للسيرين متاحة للركيزة. [ 17 ]

في مجال اكتشاف الأدوية

يُعدّ تحديد المواقع النشطة أمرًا بالغ الأهمية في عملية اكتشاف الأدوية . يتم تحليل البنية ثلاثية الأبعاد للإنزيم لتحديد بقايا الأحماض الأمينية في الموقع النشط وتصميم أدوية تتناسب معها. تُعتبر الإنزيمات المحللة للبروتين أهدافًا لبعض الأدوية، مثل مثبطات البروتياز، والتي تشمل أدوية لعلاج الإيدز وارتفاع ضغط الدم. [ 18 ] ترتبط مثبطات البروتياز هذه بالموقع النشط للإنزيم وتمنع تفاعله مع الركائز الطبيعية. [ 19 ] يُعدّ عامل قوة الارتباط بين الموقع النشط ومثبط الإنزيم عاملًا مهمًا في تصميم الأدوية. [ 20 ] إذا كان الإنزيم الموجود في البكتيريا مختلفًا بشكل كبير عن الإنزيم البشري، فيمكن تصميم مثبط يستهدف تلك البكتيريا تحديدًا دون الإضرار بالإنزيم البشري. وإذا كان نوع معين من الإنزيمات موجودًا فقط في نوع واحد من الكائنات الحية، فيمكن استخدام مثبطه للقضاء عليه بشكل انتقائي.

يمكن رسم خرائط المواقع النشطة للمساعدة في تصميم أدوية جديدة، مثل مثبطات الإنزيمات. يتضمن ذلك وصف حجم الموقع النشط وعدد وخصائص المواقع الفرعية، مثل تفاصيل تفاعل الارتباط. [ 18 ] مع ذلك، تسمح تقنية قواعد البيانات الحديثة المسماة CPASS (مقارنة هياكل المواقع النشطة للبروتينات) بمقارنة المواقع النشطة بمزيد من التفصيل وإيجاد التشابه الهيكلي باستخدام برامج متخصصة. [ 21 ]

استخدام مثبطات الإنزيم

مثالآلية العمل
عامل مضاد للبكتيرياالبنسلينيتكون جدار الخلية البكتيرية من الببتيدوغليكان . أثناء نمو البكتيريا، تنكسر الروابط المتشابكة الموجودة في ألياف الببتيدوغليكان، مما يسمح بدمج مونومرات جديدة في جدار الخلية. يعمل البنسلين عن طريق تثبيط الترانسبيبتيداز ، وهو إنزيم أساسي لتكوين هذه الروابط، مما يُضعف جدار الخلية ويجعله ينفجر بفعل ضغط الامتلاء .
مضاد للفطرياتأزولالإرغوستيرول هو ستيرول يُشكّل غشاء سطح الخلية في الفطريات . يمكن للأزول أن يُثبّط عملية تصنيعه الحيوي عن طريق تثبيط إنزيم لانستيرول 14 ألفا-دي ميثيلاز ، مما يمنع إنتاج إرغوستيرول جديد ويؤدي إلى تراكم لانستيرول 14 ألفا الضار داخل الخلية. كما قد يُولّد الأزول أنواعًا من الأكسجين التفاعلي .
عامل مضاد للفيروساتساكوينافيريُعدّ إنزيم البروتياز الخاص بفيروس نقص المناعة البشرية ضروريًا لفصل بروتين Gag-Pol المتعدد إلى ثلاثة بروتينات منفصلة حتى تتمكن من أداء وظائفها بشكل صحيح وبدء عملية تغليف الفيروس. تعمل مثبطات إنزيم البروتياز الخاص بفيروس نقص المناعة البشرية، مثل ساكوينافير، على تثبيط هذا الإنزيم، مما يمنع تكوين أي جسيمات فيروسية ناضجة جديدة.
المبيدات الحشريةفيزوستيغمينفي الجهاز العصبي للحيوانات ، يُعدّ إنزيم أستيل كولين إستراز ضروريًا لتحليل الناقل العصبي أستيل كولين إلى أسيتات وكولين . يرتبط الفيزوستيغمين بموقعه النشط ويُثبّطه، مما يمنع انتقال الإشارات العصبية. ويؤدي ذلك إلى موت الحشرات لفقدانها السيطرة على وظائف العضلات والقلب .
مبيدات الأعشابسيكلوهكسانيديونيستهدف سيكلوهكسانيديون إنزيم أسيتيل-CoA كاربوكسيلاز، الذي يشارك في الخطوة الأولى من عملية تخليق الدهون: وهي عملية الكربوكسيل المعتمدة على ATP لأسيتيل- CoA إلى مالونيل-CoA . وتُعدّ الدهون مهمة في تكوين غشاء الخلية.

المواقع التغايرية

أ - الموقع النشط، ب - الموقع التغايري، ج - الركيزة، د - المُثبِّط، هـ - الإنزيم. هذا رسم تخطيطي للتنظيم التغايري للإنزيم. عندما يرتبط المُثبِّط بالموقع التغايري، يتغير شكل الموقع النشط، فلا تستطيع الركيزة الارتباط به.

الموقع التغايري هو موقع على الإنزيم، لا يرتبط بموقعه النشط، ويمكنه الارتباط بجزيء مُؤثِّر. يُعد هذا التفاعل آلية أخرى لتنظيم الإنزيم. عادةً ما يحدث التعديل التغايري في البروتينات التي تحتوي على أكثر من وحدة فرعية. غالبًا ما توجد التفاعلات التغايرية في المسارات الأيضية، وهي مفيدة لأنها تسمح لخطوة من خطوات التفاعل بتنظيم خطوة أخرى. [ 19 ] كما أنها تُتيح للإنزيم نطاقًا واسعًا من التفاعلات الجزيئية، بخلاف الموقع النشط عالي التخصص. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 باج، تي دي (2004). مقدمة في كيمياء الإنزيمات والإنزيمات المساعدة (ملف PDF) (الطبعة الثانية  ). دار بلاكويل للنشر المحدودة. رقم ISBN 9781405114523تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 22 مارس 2018.
  2. 1 2 شانموغام س (2009). تكنولوجيا الإنزيمات . دار النشر الدولية IK. ص 48. ISBN  9789380026053.
  3. 1 2 برافدا إل، بيركا كيه، سفوبودوفا فاريكوفا آر، وآخرون . (2014). "تشريح القنوات الإنزيمية" . بي إم سي للمعلوماتية الحيوية . 15 (1) 379. دوى : 10.1186/s12859-014-0379-x . بمك 4245731 . بميد 25403510 .   
  4. ألبرتس ب (2010). علم الأحياء الخلوي الأساسي . جارلاند ساينس. ص 91. ISBN  9780815341291.
  5. 1 2 داغمار ر، غريغوري أ (2008). "كيف تعمل الإنزيمات". مجلة ساينس . 320 (5882): 1428-1429 . doi : 10.1126/science.1159747 . PMID 18556536. S2CID 43617575 .  
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 روبرت أ. (2000). الإنزيمات: مقدمة عملية للبنية والآلية وتحليل البيانات (ملف PDF) (الطبعة الثانية ). وايلي-بلاك ويل. ISBN  9780471359296.
  7. كول إي تي (1984). "إحكام الموقع النشط وملاءمة الركيزة في تضاعف الحمض النووي". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 71 : 191-219 . doi : 10.1146/annurev.biochem.71.110601.135453 . PMID 12045095 . 
  8. تشيرميلي، بيتر؛ بالوتاي، روبن؛ نوسينوف، روث (2010). "التوافق المستحث، والاختيار التوافقي، والقطاعات الديناميكية المستقلة: نظرة موسعة لأحداث الارتباط" . اتجاهات في العلوم البيوكيميائية . 35 (10): 539-546 . arXiv : 1005.0348 . doi : 10.1016 /j.tibs.2010.04.009 . ISSN 0968-0004 . PMC 3018770. PMID 20541943 .   
  9. دانيال إي (1995). "نظرية المفتاح والقفل ونظرية التوافق المستحث". Angewandte Chemie International Edition . 33 (2324): 2375–2378 . doi : 10.1002/anie.199423751 .
  10. سوليفان إس إم (2008). "يجب أن تعمل الإنزيمات ذات المواقع النشطة ذات البوابات المغطاة بآلية التوافق المستحث بدلاً من الانتقاء المطابق" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 105 (37): 13829-13834 . Bibcode : 2008PNAS..10513829S . doi : 10.1073/pnas.0805364105 . PMC 2544539. PMID 18772387 .  
  11. كوبلاند، روبرت أ. (2013). "مدة بقاء الدواء في الهدف". تقييم مثبطات الإنزيم في اكتشاف الأدوية . جون وايلي وأولاده المحدودة. ص 287-344 . ISBN  978-1-118-54039-8.
  12. 1 2 بان، ألبرت سي؛ برهاني، ديفيد دبليو؛ درور، رون أو؛ شو، ديفيد إي (2013). "المحددات الجزيئية لحركية ارتباط الدواء بالمستقبل". اكتشاف الأدوية اليوم . 18 ( 13-14 ): 667-673 . doi : 10.1016/j.drudis.2013.02.007 . ISSN 1359-6446 . PMID 23454741 .  
  13. ميلر، دنكان سي؛ لون، غراهام؛ جونز، بيتر؛ سابنيس، يوغيش؛ ديفيز، نيكولا إل؛ دريسكول، بول (2012). "دراسة تأثير الخصائص الجزيئية على حركية ارتباط الليغاند بهدفه البيولوجي". MedChemComm . 3 (4): 449–452 . doi : 10.1039/c2md00270a . ISSN 2040-2503 . 
  14. فليكسنر سي (1998). "مثبطات بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية". مجلة نيو إنجلاند الطبية . 338 (18): 1281-1292 . doi : 10.1056/NEJM199804303381808 . PMID 9562584 . 
  15. أشرف ب، تشي-هوي و (2003). "بروتياز فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول: الآلية واكتشاف الأدوية". الكيمياء العضوية والبيولوجية الجزيئية . 1 (1): 5-14 . doi : 10.1039/B208248A . PMID 12929379 . 
  16. غراي دبليو، ريك جي (1993). "الحماية الخلوية عن طريق تثبيط قنوات الكلوريد: آلية عمل الجليسين والستريكنين". علوم الحياة . 53 (15): 1211-1215 . doi : 10.1016/0024-3205(93)90539-F . PMID 8412478 . 
  17. جانسن إي إف، نوتيج إف، بولز إيه كيه (1949). "آلية تثبيط الكيموتريبسين بواسطة ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات؛ إدخال الفوسفور" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 179 (1): 201-204 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)56828-9 . PMID 18119235 . 
  18. 1 2 شيختر، آي (2005). "رسم خرائط الموقع النشط للبروتيازات في الستينيات والتصميم العقلاني للمثبطات/الأدوية في التسعينيات". مجلة علوم البروتين والببتيد الحالية . 6 (6): 501-512 . doi : 10.2174/138920305774933286 . PMID 16381600 . 
  19. 1 2 3 ديديكر، بي إس (2000). "الأدوية المُعدِّلة للمواقع: التفكير خارج نطاق الموقع النشط" . الكيمياء والبيولوجيا . 7 (5): 103-107 . doi : 10.1016/S1074-5521(00)00115-0 . PMID 10801477 . 
  20. زويرشر م (2008). "تصميم الأدوية القائم على البنية: استكشاف التعبئة الصحيحة للجيوب غير القطبية في المواقع النشطة للإنزيمات". مجلة الكيمياء العضوية . 73 (12): 4345-4361 . doi : 10.1021/jo800527n . PMID 18510366 . 
  21. باورز ، ر. (2006). "مقارنة بنى المواقع النشطة للبروتينات من أجل التوصيف الوظيفي للبروتينات وتصميم الأدوية" . البروتينات . 65 (1): 124-135 . doi : 10.1002/prot.21092 . PMID 16862592. S2CID 2527166 .  

للمزيد من القراءة

  • آلان فيرشت، البنية والآلية في علم البروتين: دليل لتحفيز الإنزيمات وطَيّ البروتين. دبليو إتش فريمان، 1998. ISBN 0-7167-3268-8
  • باج، ت. مقدمة في كيمياء الإنزيمات والإنزيمات المساعدة. (الطبعة الثانية)، دار بلاكويل للنشر المحدودة، 2004. ISBN 1-4051-1452-5.