Примеры реакций катализируемых ферментами различных классов:

1. ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ - катализируют реакции окисления-восстановления:

Лактатдегидрогеназа (LDH, EC 1.1.1.27) катализирует превращение молочной кислоты (лактат) в пировиноградную (пируват):

СН₃СН(ОН)СООН + NAD+  CH₃COCООH + NADH + H+

Систематические названия составляют по форме «донор: акцептор оксидоредуктаза». Например, лактат: НАД⁺ оксидоредуктаза для лактатдегидрогеназы (ЛДГ).

2. ТРАНСФЕРАЗЫ - катализируют реакции ПЕРЕНОСА ГРУППИРОВОК С ОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ НА ДРУГОЕ:

Холинацетилтрансфераза, ЕС 2.3.1.6, систематическое название: ацетил-КоА: холин О-ацетилтрансфераза:

СH₃CO-S-KoA + HO-СН₂-СН₂-N⁺(CН₃)₃  КоА-SH + СН₃СОO-СН₂-СН₂-N⁺(CН₃)₃

Ацетилтрансфераза синтезирует лимонную кислоту из оксалоацетата (щавелевоуксусной кислоты, ЩУК) и молекулы Ацетил-КоА: ЕС 2.3.3.1, систематическое название ацетил-КоА: оксалоацетат С-ацетилтрансфераза (acetyl-CoA:oxaloacetate C-acetyltransferase [thioester-hydrolysing, (pro-S)-carboxymethyl forming]).

Систематические названия составляют по форме «донор: транспортируемая группа – трансфераза».

3. ГИДРОЛАЗЫ (фосфатазы, эстеразы, фосфолипазы) (разрыв связей с присоединением воды):

а) Дипептидаза расщепляет дипептид на две аминокислоты при участии воды:

H₂N-CH(R)-CO-NH-CH(R')-COOH + H₂O  H₂N-CH(R)-COOH + NH₂-CH(R')-COOH

б) Холинэстераза (ЕС 3.1.1.7, ацетилхолин ацетилгидролаза) катализирует реакцию гидролиза сложного эфира холина и уксусной кислоты (ацетилхолина):

CH₃COO-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₃ + H₂O  CH₃COOH + HO-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₃

Наименование составляют по форме «субстрат-гидролаза».

4. ЛИАЗЫ (альдолазы, гидратазы-дегидратазы, синтазы, декарбоксилазы) (катализ реакций разрыва связей в субстрате без присоединения воды или окисления):

пируватдекарбоксилаза (ЕС 4.1.1.1, 2-кетокислоты карбокси-лиаза) катализирует расщепление пирувата до уксусного альдегида с отщеплением СО₂:

CH₃COCООH → CH₃COH + СО₂

карбоксилаза (плюс СО₂)

дегидратаза (минус Н₂О)

Цитрат-дегидратаза (ЕС 4.2.1.4, цитрат гидро-лиаза) катализирует отщепление-присоединение воды от лимонной кислоты с образованием аконитата и изоцитрата:

Фермент катализирует как прямые, так и обратные реакции.

синтаза (соединение двух мелких в один крупный)

Ферменты обозначают термином «субстрат-лиазы». Например, фумарат-гидратаза (систематическое название «L-малат-гидролаза») катализирует обратимое отщепление молекулы воды от яблочной кислоты с образованием фумаровой кислоты. В эту же группу входят декарбоксилазы (карбокси-лиазы), амидин-лиазы и др.

5. ИЗОМЕРАЗЫ (рацемазы, эпимеразы, мутазы) (внутримолекулярные перестройки).

Глюкозо-6-фосфат-изомераза (ЕС 5.3.1.9, D-глюкозо-6-фосфат кето-изомераза), например, превращает глюкозо-6-фосфат во фруктозо-6-фосфат и наоборот:

Систематическое название составляют с учетом типа реакции: «субстрат – цис-транс-изомераза». Если изомеризация включает внутримолекулярный перенос группы, фермент получает название «мутаза».

6. ЛИГАЗЫ (синтетазы, соединяют 2 части с использованием энергии распада АТФ). Реакции ферментов этого класса, как правило, необратимы.

Так, аспартат-синтетаза (ЕС 6.3.1.1, L-аспартат: аммиак-лигаза (АМФ-образующая) при участии молекулы АТФ синтезирует аспарагин из аспарагиновой кислоты и аммиака:

К подклассу 6.1 относят ферменты, катализирующие образование связей С-О (в том числе Аминоацил-т-РНК-синтетазы), к подклассу 6.2- образование связей C-S, 6.3- связей C-N, 6.4- связей С-С и 6.5- связей Р-О.

Например, к подклассу 6.4 относится фермент пируваткарбоксилаза (ЕС 6.4.1.1, пируват: СО2-лигаза (АДФ-образующая), при участии которой происходит превращение пирувата в оксалоацетат:

СО₂ + СН₃-СО-СООН + АТФ  HOOC-CH₂-CO-COOH + АДФ + Н₃РО₄

Систематическое название их составляют по форме «X : Y лигаза», где X и Y обозначают исходные вещества. В качестве примера можно назвать L-глутамат: аммиак лигазу (рекомендуемое сокращенное название «глутаминсинтета-за»), при участии которой из глутаминовой кислоты и аммиака в присутствии АТФ синтезируется глутамин.