反應機理與催化

活性位點(active site)

想象棒球手套內側那個帶凹槽的口袋——形狀精準得讓球恰好穩穩地嵌進去,正好托在手能抓握、能投出的位置。酶也有一個類似的特別成形的口袋,只有合適的分子才能嵌進去。那個口袋,真正發生化學反應的地方,就是活性位點。

更準確地說,活性位點是酶(或其它催化劑)上反應物結合、並被催化反應的那一小塊區域。它是一道形狀精確、化學性質量身定制的縫隙——由蛋白質的特定部分折疊到一起而形成——它把底物固定在恰到好處的取向上,使其鍵受到拉伸,並降低活化能。它的形狀以及襯在其內壁上的化學基團,正是賦予酶非凡專一性的原因:通常只有一種底物,或一小族相近的底物,才能結合並反應。

為什麼重要:活性位點是酶的威力與選擇性所在,因此理解它是生物化學以及藥物設計的核心,許多藥物正是靠插進某個活性位點、把它堵住來起作用的。誠實的提醒是:舊有的「剛性鎖與鑰匙」意象只是一種近似:真實的活性位點常會隨著底物的到來而彎曲、塑形以貼合它,這一精細化的說法叫誘導契合;而「特殊反應區塊」這同一觀念也適用於固體催化中的表面。

溶菌酶是淚液和唾液裡的一種酶,它表面有一道長長的溝槽,形狀正好能托住構成細菌細胞壁的那種糖鏈。糖鏈滑進去,溝槽把其中一根鍵扳彎直到斷裂,於是細胞壁被切開——這一切都在那一個量身定制的口袋裡完成。

底物在此結合、鍵在此斷裂的那個量身定制的口袋。

活性位點(發生化學反應之處)與一般意義上的結合位點並不相同;一種酶可能在別處另有調節位點。堵住活性位點的藥物叫抑制劑。

又稱
活性中心活性中心catalytic site