E.C.6类连接酶包括合酶和合成酶。 它们参与合成反应，催化两个分子的结合，同时打破ATP或另一个类似的三磷酸的二磷酸盐链接。

与合成酶相比，合成酶在生物化合物的合成过程中使用ATP作为能量来源，合成酶是任何催化生物化合物合成的连接酶，不使用ATP作为能量来源。

在这篇文章中，你将确切地了解合成酶和综合酶之间的区别。

什么是合成酶？

合成酶是生物化学中催化合成过程的一种酶。 请记住，生物术语最初区分了合成酶和合酶。

根据最初的定义，合成酶利用核苷三磷酸盐（如ATP、GTP、CTP、TTP和UTP）作为能量来源，而合酶不利用。

尽管如此，根据生化术语联合委员会（JCBN），"合成酶 "可以用来指任何催化合成的酶（不管它是否采用核苷三磷酸酯），但 "合成酶 "只应该用来指 "连接酶"。

下面是不同类型的合成酶的例子列表：

• ATP合成酶
• 柠檬酸合成酶
• 色氨酸合成酶
• 伪尿苷合成酶
• 脂肪酸合成酶
• 纤维素合成酶(UDP形成)
• 纤维素合成酶(形成GDP的)

ATP合成酶

二磷酸腺苷（ADP）和无机磷酸盐被一种叫做ATP合成酶（Pi）的蛋白质用来创造能量储存分子三磷酸腺苷（ATP）。

它被归类为连接酶，因为它通过形成一个P-O链接（磷酸二酯键）来修饰ADP。 一个叫做ATP合成酶的分子装置。

从能量上讲，从ADP和Pi产生ATP是不可取的，这个过程通常会走向另一个方向。

质子（H+）浓度梯度穿过真核生物的线粒体内膜或细菌的质膜，通过将细胞呼吸过程中的ATP合成与该梯度相联系来推动这一反应。

在植物中，ATP合成酶利用在葡萄膜腔内形成的质子梯度穿过葡萄膜并进入叶绿体基质，在光合作用中产生ATP。

对于ATP酶来说，真核生物ATP合成酶是 "反向 "功能的F-ATP酶。 本文主要讨论这种。 F-ATP酶的FO和F1亚单位有一个旋转马达机制，能够实现ATP合成。

有不同类型的合成酶

柠檬酸合成酶

几乎所有的活细胞都含有柠檬酸合成酶，它是柠檬酸循环第一步的起搏器，被指定为E.C. 2.3.3.1（以前是4.1.3.7）。 或克雷布斯循环）。

柠檬酸合成酶位于真核细胞的线粒体基质中，尽管编码它的是核DNA而不是线粒体DNA。

它在细胞质中由细胞质核糖体创造，随后移入线粒体基质。

柠檬酸合成酶是完整的线粒体存在的一个典型的定量酶标记。 柠檬酸合成酶的峰值活性揭示了骨骼肌中有多少线粒体存在。

高强度间歇训练有可能比耐力训练或高强度间歇训练更能提高最大活动量。

乙酰辅酶A有两个碳的醋酸残基，一个四碳的草酰乙酸分子缩合生成六碳的柠檬酸，由柠檬酸合成酶催化的缩合反应产生。

色氨酸合成酶

生产色氨酸的最后两个步骤是由色氨酸合成酶催化的，也称为色氨酸合成酶。

真菌、古细菌、原生动物、真菌和植物区系是它的经常性宿主。 然而，动物区系没有它。 通常，它以2-2四聚体出现。

该亚单位催化吲哚-3-甘油磷酸酯向吲哚和甘油醛-3-磷酸（G3P）（IGP）的可逆转化。

在一个依赖磷酸吡哆醛（PLP）的过程中，该亚单位催化吲哚和丝氨酸的不可逆缩合，生成色氨酸。

位于酶内的一个长25埃的内部疏水通道将每个活性位点与相邻的活性位点连接起来。

这促进了底物通道，这是一种在活性位点产生的吲哚直接扩散到其他活性位点的机制。 色氨酸合成酶包含异生耦合的活性位点。

真菌、古细菌、原生动物、真菌和植物区系经常被发现包括色氨酸合成酶。 人类和其他动物缺乏这种酶。

色氨酸是人类必需的九种氨基酸之一，是二十种标准氨基酸之一。 因此，色氨酸是人类饮食中必不可少的。

人们还知道，色氨酸合成酶可以使用吲哚类似物，如氟化或甲基化的吲哚，作为底物来产生等效的色氨酸类似物。

伪尿苷

希腊字母psi-用于缩写假尿苷，这是一种核苷尿苷的异构体，其中尿嘧啶通过碳-碳连接而不是氮-碳糖苷连接与碳原子相连。 (在这种安排下，尿嘧啶有时被称为 "假尿苷")。

细胞RNA中最普遍的RNA改变是假尿苷。 RNA在转录和合成过程中可以发生100多种化学上的独特改变。

除了四个常规的核苷酸外，这些可能会在转录后影响RNA的表达，并在细胞中具有一些功能，包括RNA的翻译、定位和稳定性。

其中之一是假尿苷，它是尿苷的C5-糖苷异构体，在核糖的C1和尿嘧啶的C5之间有一个C-C键，而不是尿苷中典型的C1-N1键。

由于C-C键的存在，它具有额外的旋转流动性和构象灵活性。 此外，假尿苷的N1位拥有一个额外的氢键供体。

假尿苷，也叫5-核糖基尿嘧啶，是结构性RNA（转移、核糖体、小核糖核酸（snRNA）和小核糖核酸）的一种熟悉而又神秘的成分。 最近在编码RNA中也发现了它。

它是第一个被发现的，也是最普遍的，在所有三个生命进化领域中都可以找到。 在酵母的tRNA中，假尿苷酸占了大约4%。

通过与水形成额外的氢键，这种碱基的改变能够稳定RNA并增强碱基堆叠。

假酸根的数量随着生物体的复杂性而增长。 大肠杆菌的rRNA中有11个假酸根，酵母的细胞质rRNA中有30个，线粒体21S rRNA中有一个改变，而人类的rRNA中大约有100个。

已经证明，rRNA和tRNA中的伪尿苷可以微调和稳定区域结构，并有助于维持它们在mRNA解码、核糖体组装、加工和翻译中的作用。

已经证明，snRNA中的假尿苷能改善pre-mRNA和剪接体RNA之间的界面，帮助调节剪接。

脂肪酸合成酶

人类的FASN基因编码称为脂肪酸合成酶（FAS）的多酶蛋白，称为脂肪酸合成酶，催化脂肪酸的合成。

这是一个完整的酶系统，而不仅仅是一个酶，由两个相同的272 kDa的多功能多肽组成，将底物从一个功能域转移到下一个功能域。

它的主要工作是利用NADPH催化乙酰和丙二酸生成棕榈酸（C16：0，一种长链饱和脂肪酸）。

乙酰-CoA和丙二酰-CoA通过一系列脱羧的克莱森缩合过程转化为脂肪酸。

在每一轮延伸之后，一个酮还原酶（KR）、脱水酶（DH）和烯酰还原酶依次工作，将β酮基减少到完全饱和的碳链（ER）。

当脂肪酸链增长到16个碳的长度时，它在硫酯酶（TE）的作用下被释放，该酶与酰基载体蛋白（ACP）（棕榈酸）的磷酸泛硫基团共价连接。

纤维素合成酶(UDP形成)

负责生产纤维素的主要酶是纤维素合成酶（EC 2.4.1.12）的UDP形成形式。 它一般被称为UDP-葡萄糖：（1→4）酶学的4-D-葡糖基转移酶，用于D-葡糖。

GDP-葡萄糖被一种叫做纤维素合成酶（GDP-形成）（EC 2.4.1.29）的相关酶使用。 细菌和植物都有这个酶家族的成员。

细菌成员也可能被称为BcsA（细菌纤维素合成酶）或CelA，而植物成员通常被称为CesA（纤维素合成酶）或推测的CslA（纤维素合成酶样）（简称 "纤维素"）。

CesA是由植物获得的，是产生叶绿体的内共生的结果。 葡糖基转移酶家族2包括这个家族（GT2）。

地球上的大部分生物质是通过生物合成和被称为糖基转移酶的水解产生的。

已知植物的CesA超家族包含7个亚家族，而植物-藻类的组合超家族包含10个。

唯一拥有这种酶的动物群体是尿路动物，它们在5.3亿多年前通过水平基因转移获得这种酶。

纤维素合成酶(GDP形成)

该酶是糖基转移酶亚家族的成员。 这类酶的学名是GDP-葡萄糖：1,4-beta-D-葡聚糖4-beta-D-葡糖基转移酶。

经常使用的其他名称是纤维素合成酶（二磷酸鸟苷形成）、纤维素合成酶和二磷酸鸟苷-1,4-β-葡聚糖葡萄糖基转移酶。 这种酶参与蔗糖和淀粉的代谢。

什么是合成酶？

术语 "合成酶"，有时也被称为 "连接酶"，指的是大约50种酶中的任何一种，它们催化化学节能反应，并在消耗能量的分解事件和生产性合成过程之间进行调解。

通过裂解一个有能量的磷酸键，它们产生必要的能量来催化两个分子的结合（在许多情况下，通过三磷酸腺苷[ATP]与二磷酸腺苷[ADP]的同时转化）。

被称为氨基酸-RNA连接酶的连接酶是一种催化转移RNA和氨基酸之间建立碳氧键的连接酶。

当某些酶，如酰胺合成酶和肽合成酶活跃时，会产生碳-氮（C-N）键。

合成酶也被称为连接酶

合成酶与合成酶的区别

合成酶是一种酶，它可以通过创造一个新的化学键来催化两个大分子的连接，通常是同时水解其中一个大分子上的一个小挂件化学基团，或者它可以催化两个化合物的连接，如C-O、C-S、C-N等的连接。

一个连接酶通常会导致以下反应的发生：

• A-C + b = Ab + C
• A+D + B + C + D + E + F = Ab + cD

其中依赖性的微小分组用小写字母表示。 连接酶可以修复复制过程中在双链DNA上出现的单链断裂，以及连接两个互补的核酸片段。

另一方面，合成酶是一种在生物化学中催化合成过程的酶。 根据EC编号分类，它们被列入裂解酶的范畴。

命名法

请记住，生物术语最初区分了合成酶和合酶。 根据最初的定义，合成酶利用三磷酸核苷（如ATP、GTP、CTP、TTP和UTP）作为能量来源，而合酶不利用。

尽管如此，根据生化术语联合委员会（JCBN），"合成酶 "可以用来指任何催化合成的酶（不管它是否采用核苷三磷酸酯），但 "合成酶 "只应该用来指 "连接酶"。

综合酶和合成酶的主要区别是，合成酶是一个可能在分子间产生键的酶家族，而综合酶是一种酶。

合成酶与合成酶对比表

观看此视频，了解合成酶与综合酶的关系

总结

• 合成酶不需要NTP来发挥作用，因为它们催化的合成过程需要水解核苷三磷酸酯（而不仅仅是ATP）。
• 国际生物化学联盟的命名委员会在20世纪80年代改变了合成酶的定义，以包括所有的合成酶，无论它们是否利用NTPs，合成酶成为连接酶的同义词。
• 连接酶是一种通过利用NTP水解的能量（通常通过缩合反应）将两个较小的分子连接在一起的酶。