International Union of Biochemistry and Molecular Biology klassifiserer enzymer systematisk i syv hovedkategorier basert på typen katalytiske reaksjoner de medierer.
1. Oksidoreduktaser
Kjernefunksjon: Katalyser oksidasjons-reduksjonsreaksjoner i organismer, dvs. overføring av elektroner mellom forskjellige molekyler. Disse enzymene krever vanligvis koenzymer for aktivitet, med vanlige eksempler inkludert oksidaser og peroksidaser. For eksempel katalyserer glukoseoksidase oksidasjonen av glukose til glukonsyre og hydrogenperoksid, og er mye brukt i matkonservering for å hemme mikrobiell vekst.
2. Overføringer
Kjernefunksjon: Katalyserer overføringen av funksjonelle grupper fra ett molekyl til et annet. Et klassisk eksempel er transaminase, som overfører aminogrupper mellom aminosyrer og ketosyrer, og fungerer som et nøkkelenzym i proteinmetabolismen. For eksempel katalyserer transglutaminase kryss-kobling mellom proteinmolekyler, og brukes ofte i næringsmiddelindustrien for å forbedre elastisiteten til kjøttprodukter og stabiliteten til meieriprodukter.
3. Hydrolaser
Kjernefunksjon: Katalysere hydrolysereaksjoner av substrater, dvs. bryte ned makromolekyler til mindre ved å tilsette vannmolekyler. Denne klassen inkluderer amylaser, proteaser, lipaser, osv.. -Amylase i spytt hydrolyserer stivelse i ris og nudler til maltose, slik at vi kan smake sødme. De katalytiske reaksjonene til hydrolaser er vanligvis irreversible, noe som gjør dem til kjernekraften i katabolismen av stoffer i levende organismer.
4. Lyaser
Kjernefunksjon: Katalyser den ikke-hydrolytiske spaltningen eller dannelsen av kjemiske bindinger, noe som fører til molekylær spaltning eller cyklisering, med dobbeltbindinger som ofte genereres under reaksjonen. For eksempel katalyserer karbonsyreanhydrase reaksjonen mellom karbondioksid og vann for å danne karbonsyre, som brukes i matforedling for å regulere stabiliteten til bobler i kullsyreholdige drikker.
5. Isomeraser
Kjernefunksjon: Katalysere isomeriseringsreaksjoner av molekyler, dvs. endringer i romlig struktur eller kjemisk bindingsarrangement uten å endre atomsammensetningen. Glukose-isomerase er den mest brukte isomerasen, og katalyserer først og fremst den reversible isomeriseringen av glukose til fruktose. I produksjonen av maissirup med høy-fruktose, omdanner den glukose til fruktose for å øke søtheten.
6. Ligaser
Kjernefunksjon: Katalyser ligeringen av to molekyler til et makromolekyl, en prosess som vanligvis krever energikilder som ATP. For eksempel er DNA-ligase et kjerneverktøy innen genteknologi for å konstruere rekombinante DNA-molekyler. Reaksjoner katalysert av ligaser er nøkkeltrinn i makromolekylsyntese i organismer, og spiller en avgjørende rolle i genetisk informasjonsoverføring og substanssyntese.
7. Translokaser
Den syvende kategorien, lagt til i 2018, katalyserer transporten av ioner eller molekyler over biologiske membraner eller deres overføring mellom forskjellige molekyler. Disse reaksjonene er vanligvis assosiert med materialtransportfunksjonen til biologiske membraner. Inkluderingen av translokaser har fullført enzymklassifiseringssystemet, som dekker den viktige fysiologiske prosessen med stofftransport i levende organismer.