6. Классификация и номенклатура ферментов

Современные классификация и номенклатура ферментов были разработаны Комиссией по ферментам Международного биохимического союза и утверждены на V Международном биохимическом конгрессе в 1961 г. в Москве.

Основой принятой классификации является тип катализируемой реакции, который является специфичным для действия любого фермента. Этот принцип логично использовать в качестве основы для классификации и номенклатуры ферментов.

Согласно Международной классификации, ферменты делят на шесть главных классов:

1. Оксидоредуктазы (катализаторы окислительно-восстановительных реакций); 2. Трансферазы (реакции переноса групп с одной молекулы на другую); 3. Гидролазы (реакции с участием молекул воды); 4. Лиазы (Синтазы) (реакции соединения или расщепления молекул, присоединения-отсоединения воды, аммиака, СО₂ и т.д.); 5. Изомеразы (изменение строения внутри одной молекулы); 6. Лигазы (Синтетазы) (то же, что 4, но с участием энергии АТФ).

Ферменты, кроме того, имеют названия, которые разделяются на рабочие и систематические. Рабочие названия образуются из объединения названия субстрата, типа реакции и окончания "-аза".

Например: ЛАКТАТ + ДЕГИДРОГЕНизация + АЗА = ЛАКТАТДЕГИДРОГЕНАЗА.

Систематическое название фермента формируется следующим образом: (название субстратов (через дробь), название типа химического превращения + аза). Та же лактатдегидрогеназа будет иметь систематическое название "L-лактат:NAD+ оксидоредуктаза".

Международная комиссия по ферментам Международного биохимического союза подготовила также классификацию ферментов (КФ) с включением Списка ферментов, первоначально состоявшего к 1961 г. примерно из 900 ферментов. В 1978 году в списке ферментов насчитывалось уже 2142 индивидуальных фермента, к декабрю 1995 г. их идентифицировано более 3500.

В Списке для каждого фермента, помимо кодового номера (шифра), приводятся систематическое (рациональное) название, рекомендуемое (рабочее) название, химическая реакция, которую катализирует данный фермент, а также примечания о специфичности действия. Номер каждому ферменту рекомендуется присваивать по четырехзначному коду. Код каждого фермента содержит четыре цифры, разделенные точками, и составляется по определенному принципу.

• Первая цифра указывает номер одного из шести главных классов ферментов.

• Внутри каждого класса происходит разделение на подклассы, например, внутри первого класса различают:

EC 1.1 Действующие на CH-OH группы донора EC 1.2 Действующие на альдегидные или оксо- группы донора EC 1.3 Действующие на CH-СH группы донора EC 1.4 Действующие на CH-NH2 группы донора EC 1.5 Действующие на CH-NH группы донора EC 1.6 Действующие на NADH или NADPH

Таким образом, вторая цифра означает подкласс, характеризующий основные виды субстратов, участвующих в данном типе химических превращений. Например, у трансфераз вторая цифра указывает на природу той группы, которая подвергается переносу, у гидролаз – на тип гидролизуемой связи и т.д. Эти подклассы в свою очередь делятся на более частные подгруппы (подподклассы), отличающиеся природой химических соединений доноров или акцепторов, участвующих в данной подгруппе реакций.

• Внутри каждого подкласса происходит разделение на подподклассы. Например, внутри первого класса, первого подкласса различают:

EC 1.1.1 Акцептор NAD или NADP EC 1.1.2 Акцептор- цитохром EC 1.1.3 Акцептор- кислород EC 1.1.4 Акцептор- сульфид EC 1.1.5 Акцептор- хинон или подобная группировка EC 1.1.99 Другой акцептор

Номер (цифра) подподкласса ставят на 3-е место в шифре фермента. У гидролаз, например, эта цифра уточняет тип гидролизуемой связи, а у лиаз – тип отщепляемой группы и т.д. Первые 3 цифры кода точно определяют тип фермента.

• Наконец, все ферменты, относящиеся к данному подподклассу, получают порядковый номер, который ставят на 4-е место в шифре. Последнее число - номер конкретного энзима, например:

EC 1.1.1.1 алкогольдегидрогеназа EC 1.1.1.2 алкогольдегидрогеназа (NADP+) EC 1.1.1.3 гомосерин-дегидрогеназа EC 1.1.1.4 бутандиолдегидрогеназа... и т. д. подробный список всех NAD, NADP- зависимых оксидоредуктаз (ЕС. 1.1.1.ХХ) смотри здесь

Итак, каждый фермент, характеризующийся постоянной совокупностью 4 цифр, имеет соответствующий код, под которым он внесен в список ферментов. Например, шифр алкогольдегидрогеназы ADH по классификации - ЕС 1.1.1.1, малатдегидрогеназы - ЕС 1.1.1.37.

Разделение ферментов на классы строгое и не допускает произвольного изменения номеров.