過氧化氫酶 | 合法醫療器材資訊網

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過氧化氫酶是一種廣泛存在於各類生物體中的酶，它是一類抗氧化劑，其作用是催化過氧化氫轉化為水和氧氣的反應。[1]過氧化氫酶也是具有最高轉換數（與底物反應速率）的酶之一；在酶達飽和的狀態下，一個過氧化氫酶分子每秒能將五千萬個過氧化氫分子轉化為水和氧氣。[2]

過氧化氫酶是一個同源四聚體，每一個亞基含有超過500個胺基酸殘基；[3]並且每個亞基的活性位點都含有一個卟啉血紅素基團，用於催化過氧化氫的反應。過氧化氫酶的最適pH接近6，[4]最適溫度則因物種而異。[5]

作為一種物質，過氧化氫酶是在1811年被過氧化氫（H2O2）的發現者泰戈爾（Louis Tiger）首次發現。1900年，Oscar Loew將這種能夠降解過氧化氫的酶命名為「catalase」，即過氧化氫酶，並發現這種酶存在於許多植物和動物中。[6]1937年，詹姆斯·B·薩姆納將來自牛肝中的過氧化氫酶結晶，[7]並在次年獲得了該酶的分子量。[8]1969年，牛的過氧化氫酶的胺基酸序列得以解出。[9]而後，1981年，其三維結構得以解析。[10]

過氧化氫酶催化過氧化氫分解的反應可以表示如下：

雖然過氧化氫酶完整的催化機制還沒有完全被了解，但其催化過程被認為分為兩步：

過氧化氫進入活性位點並與酶147位上的天冬醯胺殘基（Asn147）和74位上的組氨酸殘基（His74）相互作用，使得一個質子在氧原子間互相傳遞。自由的氧原子配位結合，生成水分子和Fe(IV)=O。Fe(IV)=O與第二個過氧化氫分子反應重新形成Fe(III)-E，並生成水分子和氧氣。[12]活性中心鐵原子的反應活性可能由於357位上酪氨酸殘基（Tyr357）的苯酚基側鏈的存在（幫助F...