آنزیم یک مولکول پروتئینی است که می‌تواند به عنوان یک کاتالیزور بیولوژیکی عمل کند. آنزیم‌ها دارای سه ویژگی مشخص هستند. اول، عملکرد اصلی آنزیم افزایش سرعت واکنش است. دوم، یک آنزیم خاص به طور خاص روی یک پیش ماده خاص عمل می‌کند و محصولی را تولید می‌کند. و سوم، آنزیم‌ها را می‌توان از فعالیت کم به فعالیت زیاد و بالعکس مرتب کرد. برخی از آنزیم‌ها قادر به کاتالیز کردن واکنش یکسان هستند. به آنها ایزوآنزیم (isozymes) می‌گویند. مجموعه ای منحصر به فرد از حدود ۳۰۰۰ آنزیم به طور ژنتیکی برنامه‌ریزی شده‌اند تا سنتز شوند و فردیت را برای یک سلول فراهم می‌کنند. اگر یکی از آنزیم‌ها معیوب شود، اثر فاجعه بار خواهد بود. در نامگذاری آنزیم‌ها از نام‌های رایج و همچنین نام‌های سیستماتیک استفاده می‌شود.
آنزیم‌ها چگونه نامگذاری می‌شوند
نام رایج آنزیم‌ها عموماً حاوی پیشوندی (prefix) است که پس از پیشوند پسوند «ase» آمده است. پیشوند یا نام پیش ماده‌ای (substrate) را که آنزیم روی آن عمل می‌کند، توصیف می‌کند و یا واکنش شیمیایی را که آن انزیم کاتالیز می‌کند. و پسوند به سادگی نشان دهنده این است که ترکیب یک آنزیم است. به عنوان مثال، آنزیمی که پروتئین‌ها (proteins) را به اسیدهای آمینه (amino acids) تجزیه می‌کند، “پروتئیناز” (proteinase) یا “پروتئاز” (protease) نامیده می‌شود. به همین ترتیب، آنزیم درگیر در کاهش الکل‌ها (dehydration of alcohols) “الکل دهیدروژناز” (alcohol dehydrogenase) نامیده می‌شود. با این حال، هنگام نامگذاری برخی از آنزیم‌های مورد مطالعه اولیه مانند رنین (rennin)، پپسین (pepsin) و تریپسین (trypsin)، از نام‌های قدیمی‌تر استفاده می‌شود. آنزیم گلوکوزیداز (enzyme glucosidase) در شکل ۱ نشان داده شده است. تبدیل مالتوز (maltose) به دو گلوکز (glucose) را کاتالیز می‌کند.
شکل ۱: آنزیم گلوکوزیداز
نامگذاری سیستماتیک و طبقه‌بندی آنزیم‌ها بر اساس واکنشی که کاتالیز می‌کنند توسط اتحادیه بین المللی بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی (IUBMB) ایجاد شده است. به دلیل وابستگی متقابل و نزدیک، هر دو نامگذاری و طبقه‌بندی آنزیم به هم وابسته‌اند.
اصول نامگذاری آنزیم‌ها
سه اصل کلی در نامگذاری آنزیم‌ها عبارتند از:
۱. پسوند ase- باید فقط برای موجودیت‌های کاتالیزوری منفرد استفاده شود. از این رو، نمی‌توان آن را برای سیستم‌های حاوی بیش از یک آنزیم اعمال کرد.
۲. طبقه‌بندی و نامگذاری اصلی باید بر اساس واکنشی باشد که آنزیم خاصی کاتالیز می‌کند.
۳. بسته به واکنش‌های کاتالیز شده، آنزیم‌ها به گروه‌هایی تقسیم می‌شوند.
گروه‌های مرتبط با عملکرد آنزیم‌ها با اختصاص اعداد رمز به هر گروه طبقه‌بندی می‌شوند. شماره‌های کد با پیشوند ‘EC’ همراه با چهار عنصر که با نقاط از هم جدا شده اند. این چهار عنصر دارای معانی زیر است:
- شکل اول کلاس آنزیم را نشان می‌دهد.
- شکل دوم زیر کلاس آنزیم را نشان می‌دهد.
- شکل چهارم زیرشاخه آنزیم را نشان می‌دهد.
- شکل پنجم نشان دهنده شماره سریال آنزیم در زیرگروه آن است.
طبقه‌بندی آنزیم‌ها
سطح بالای طبقه‌بندی آنزیم‌ها، نام و عملکرد آنها در جدول زیر نشان داده شده است.
| کلاس‌های آنزیمی | نام و عملکرد |
| EC 1 | اکسیدرودوکتازها: اضافه کردن یا حذف آب |
| EC 2 | ترانسفرازها: انتقال الکترونها |
| EC 3 | هیدرولازها: انتقال رادیکال |
| EC 4 | لیازها: شکافتن یا تشکیل پیوند CC |
| EC 5 | ایزومرازها: تغییر هندسه یا ساختار یک مولکول |
| EC 6 | لیگازها: اتصال دو مولکول از طریق هیدرولیز پیوند فسفات در ATP یا تری فسفات دیگر. |
جدول ۱: سطح بالای طبقه‌بندی آنزیم
یک آنزیم را می‌توان به طور کامل با این نامگذاری مشخص کرد. به عنوان مثال، هگزوکیناز یک ترانسفراز (EC 2) است که یک گروه فسفات (EC 2.7) را به قندهای هگزوز حاوی یک گروه الکل (EC 2.7.1) اضافه می‌کند. از این رو، نام هگزوکیناز EC 2.7.1.1 است.
نتیجه
آنزیم‌ها با کاتالیز کردن آنها سرعت واکنش‌ها را افزایش می‌دهند. آنها معمولاً بر اساس پیش مادهی که روی آن عمل می‌کنند نامگذاری می‌شوند. آنزیم‌ها نیز بر اساس نوع واکنشی که کاتالیز می‌کنند نام گذاری می‌شوند. یک نامگذاری سیستماتیک، ترکیب با طبقه‌بندی آنزیم توسط IUBMB ایجاد شده است. آنزیم‌ها با نامگذاری سیستماتیک آنزیم به شش کلاس توسعه داده می‌شوند.
منابع
۱. “Enzyme Nomenclature.” IUBMB Biochemical Nomenclature. N.p., n.d. Web. 20 May 2017. <http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/>.
۲. “Classification and Nomenclature of Enzymes by the Reactions they Catalyse.” Enzyme Classification. N.p., n.d. Web. 20 May 2017. <http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/rules.html>.
۳. “Role of Enzymes in Biochemical Reactions.” Enzymes. N.p., n.d. Web. 20 May 2017. <http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/570enzymes.html>.
۴. “Introduction to Enzymes.” Naming and Classification (Introduction to Enzymes). N.p., n.d. Web. 20 May 2017. <http://www.worthington-biochem.com/introbiochem/naming.html>.
