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Lexikon der Biochemie: aktives Zentrum

aktives Zentrum, der Teil eines Enzyms oder anderen Proteins, welcher das spezifische Substrat bindet und entweder in das Produkt überführt oder mit ihm in anderer Weise in Wechselwirkung tritt. Das a. Z. besteht aus dem eigentlichen katalytischen Zentrum, das relativ unspezifisch ist, und der Substratbindungsstelle, welche für die Spezifität des Enzyms verantwortlich ist. Normalerweise treten nur einige wenige Aminosäurereste im aktiven Zentrum direkt mit dem Substrat in Wechselwirkung; der Rest des Proteinmoleküls dient dazu, diese wenigen Reste in die geeignete Anordnung zu bringen. Die an der Katalyse beteiligten Aminosäuren können bei Abwesenheit des Substrats in beträchtlichem Abstand voneinander liegen; sie werden durch Konformationsänderungen ins Spiel gebracht, die durch die Bindung des Substrats induziert werden (Kooperativitätsmodell, Chymotrypsin, Serin, Proteasen).
Die Aminosäurereste des aktiven Zentrums werden durch eine spezifische Markierung mit Hilfe des Coenzyms, durch eine Reaktion mit Inhibitoren oder durch eine Reaktion mit seitenkettenspezifischen Reagenzien identifiziert. Einige oft verwendete irreversible Inhibitoren des katalytischen Zentrums der Serinproteasen sind Tosyllysin-chloromethyl-keton (TLCK), welches mit Histidin reagiert, und Diisopropylfluorophosphat (DFP) bzw. Phenylmethan-sulfonyl-fluorid (PMSF), die mit Serinresten Ester bilden.

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