Hoe worden enzymen genoemd

Een enzym is een eiwitmolecuul dat kan fungeren als biologische katalysator. Enzymen bezitten drie karakteristieke eigenschappen. Ten eerste is de primaire functie van een enzym het verhogen van de snelheid van een reactie. Ten tweede werkt een bepaald enzym specifiek op één bepaald substraat, waarbij een product wordt geproduceerd. En ten derde kunnen enzymen worden gereguleerd van een lage activiteit naar een hoge activiteit en vice versa. Sommige enzymen zijn in staat dezelfde reactie te katalyseren. Zij worden isozymes genoemd. Een unieke set van ongeveer 3.000 enzymen zijn genetisch geprogrammeerd om te worden gesynthetiseerd, waardoor een cel individualiteit krijgt. Als één enzym defect raakt, zou het effect rampzalig zijn. Bij het benoemen van enzymen worden zowel gewone namen als systematische namen gebruikt.

In dit artikel wordt uitgelegd,

1. Hoe worden enzymen benoemd
2. Beginselen voor de benaming van enzymen
3. Niveaus van classificatie van enzymen

Hoe worden enzymen genoemd

De algemene namen van enzymen bevatten gewoonlijk een voorvoegsel dat ofwel de naam beschrijft van het substraat dat de enzymen bewerken, ofwel van de chemische reactie die zij katalyseren. Het voorvoegsel wordt gevolgd door het achtervoegsel “ase”. Dit achtervoegsel geeft gewoon aan dat het om een enzym gaat. Het enzym dat eiwitten in aminozuren afbreekt, wordt bijvoorbeeld “protease” of “protease” genoemd. Evenzo wordt het enzym dat betrokken is bij de dehydratatie van alcoholen “alcoholdehydrogenase” genoemd. Bij het benoemen van sommige van de oorspronkelijk bestudeerde enzymen, zoals rennine, pepsine en trypsine, worden echter oudere triviale namen gebruikt. Het enzym glucosidase is afgebeeld in figuur 1. Het katalyseert de omzetting van maltose in twee glucosemoleculen.

Figuur 1: Het enzym glucosidase

De systematische nomenclatuur en de classificatie van enzymen aan de hand van de reactie die zij katalyseren, zijn ontwikkeld door de International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB). Zowel de nomenclatuur als de classificatie van enzymen komen samen aan de orde vanwege hun nauwe onderlinge afhankelijkheid.

Benoemingsprincipes van enzymen

De drie algemene principes in de nomenclatuur van enzymen zijn,

1. Het achtervoegsel -ase mag alleen worden gebruikt voor afzonderlijke katalytische entiteiten. Het kan dus niet worden toegepast op systemen die meer dan één enzym bevatten.
2. De principiële indeling en nomenclatuur moeten worden gebaseerd op de reactie die een bepaald enzym katalyseert.
3. De enzymen worden ingedeeld in groepen, afhankelijk van de reacties die worden gekatalyseerd.

De functioneel verwante groepen enzymen worden ingedeeld door aan elke groep codenummers toe te kennen. De codenummers worden voorafgegaan door “EC”, samen met vier elementen die door punten van elkaar worden gescheiden. De vier elementen hebben de volgende betekenis:

1. Het eerste cijfer geeft de klasse van het enzym aan.
2. Het tweede cijfer geeft de subklasse van het enzym aan.
3. Het vierde cijfer geeft de sub-subklasse van het enzym aan.
4. Het vijfde cijfer geeft het volgnummer van het enzym in zijn sub-subklasse aan.

Classificatie van enzymen

Het hoogste niveau van enzymenclassificatie, hun namen en functies zijn in de onderstaande tabel weergegeven.

Tabel 1: Het hoogste niveau van enzymenclassificatie

Een enzym kan met deze nomenclatuur volledig worden gespecificeerd. Zo is hexokinase een transferase (EC 2), die een fosfaatgroep (EC 2.7) toevoegt aan hexose-suikers die een alcoholgroep bevatten (EC 2.7.1). Vandaar dat de nomenclatuur van hexokinase EC 2.7.1.1 is.

Conclusie

Enzymen verhogen de snelheid van reacties door ze te katalyseren. Ze worden meestal genoemd naar het substraat waarop ze werken. Enzymen worden ook genoemd naar het type reactie dat zij katalyseren. De IUBMB heeft een systematische nomenclatuur ontwikkeld, die een combinatie vormt van de indeling van enzymen. Enzymen worden door de systematische enzymenomenclatuur in zes klassen ingedeeld.

Referentie:
1. “Enzymennomenclatuur.” IUBMB Biochemische Nomenclatuur. N.p., n.d. Web. 20 mei 2017. <http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/>.
2. “Classification and Nomenclature of Enzymes by the Reactions they Catalyse.” Enzyme Classificatie. N.p., n.d. Web. 20 mei 2017. <http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/rules.html>.
3. “Role of Enzymes in Biochemical Reactions.” Enzymen. N.p., n.d. Web. 20 mei 2017. <http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/570enzymes.html>.
4. “Introduction to Enzymes.” Naamgeving en Classificatie (Inleiding tot Enzymen). N.p., n.d. Web. 20 mei 2017. <http://www.worthington-biochem.com/introbiochem/naming.html>.

Image Courtesy:
1. “Glucosidase enzym” Door Thomas Shafee – Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia