碳酸酐酶（Carbonic anhydrase）

人體中的氧氣是由血紅素運送，但二氧化碳則不太一樣，少於10%直接溶於血漿中、約莫20%則是由血紅送運送、剩下的70%則被轉成碳酸，然後碳酸溶於血漿中運送。將在水中的二氧化碳轉換成碳酸，然後再轉回二氧化碳的酵素叫做碳酸酐酶（Carbonic anhydrase）。這種酵素有很高的turnover number（約莫是每秒 400,000 到 600,000），也就是每秒可以將上述的轉換的反應做個幾十萬次（這才是每秒幾十萬上下啊...）。這個酵素在1933年就被從牛的紅血球中辨識出來，然後發現在哺乳動物、植物、藻類與細菌中含量都很多。

這個古老的酵素可以分成三群不論是在序列、還是在結構上都非常不像的集合：

• Alpha carbonic anhydrase，例如哺乳動物的，都是單體（monomer）。參看1CA2（人類的carbonic anhydrase II）
• Beta carbonic anhydrase，植物的在這一群，有可能是雙體（dimer）、四體（tetramer）或六體（hexamer）或八體（octamer）。參看1DDZ（藻類的）
• Gamma carbonic anhydrase，產烷細菌的在這群，是個三體（trimer）。參看1THJ（甲烷疊球菌的碳酸酐酶）

雖然這三群長得很不像，但是他們都一樣活性中心包含著Zinc ion(s)，也都會轉換二氧化碳與碳酸。由於這三群長得很不像、但是卻又有相似的功能，因此這是一個趨同演化的例子。

      上述的alpha carbonic anhydrase存在十多種不同的形式，序列上的差異導致活性的不同。例如說肌肉裡面的carbonic anhydrase的活性就比唾液中的活性要低。更多的資訊參照InterPro裡面的Jennifer McDowall寫的文章。

      由於carbonic anhydrase與血液中碳酸的量很有關，不但會與血液的pH值相關，也會與體液平衡有關。最近carbonic anhydrase inhibitor可以用來治療青光眼（glaucoma），但是不斷使用這藥物會影響到其他組織，最終會傷害到肝臟與腎臟。

以上大部分內容翻譯自PDB-101由Shuchismita Dutta, David Goodsell寫的文章《Carbonic Anhydrase》，裡面有許多漂亮的蛋白質結構圖片與簡單介紹此蛋白質如何催化反應

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