南极假丝酵母脂肪酶的分子模拟(2)
脂肪酶可以在油水界面上催化油脂，发生水解反应，生成的产物为：脂肪酸和甘油、甘油单酯或是二酯，由此可见脂肪酶是属于比较特殊的一类酯键水解酶，此外，脂肪酶通常被用在非水相体系中用于催化油脂，还可以催化其他一些不溶性酯类的酯化反应、醇解反应、水解反应、转酯化反应、以及少许酯类逆向合成的反应等等。
区域选择性，立体选择性以及对映体选择性，这些都是脂肪酶所具有的很优越的化学选择性，然而微生物所具有的特点就是：种类多，生长繁殖快，以及易发生遗传变异等，与动物、植物源脂肪酶的性质相比，微生物源脂肪酶更具有多样性（如更加广泛的pH作用范围、温度作用范围以及还有作用底物的多样性等），所以微生物源脂肪酶相对来说比较适合于工业化生产。
因此，对于工业上使用的脂肪酶来说，其很重要的来源就是微生物，并且其催化反应的特点就是在反应过程中是不需要辅因子的，所谓的辅因子指的就是在催化过程中与酶结合，必不可少的非蛋白质化合物，所以在有机化学的应用中，微生物是最为广泛的一类生物催化剂。然而在实际的应用中，脂肪酶除了可以在水相溶剂及不溶性底物的界面上催化长链三酰甘油酯键的水解而释放出相应的醇和酸之外，它不但可以催化三酰甘油的水解反应，还可以催化转酯、酯化、酯交换等多种化学反应[1]。此外，因为它优良的有机溶剂的耐热性及其热稳定性，使得脂肪酶的使用范畴得到很大的增加。
按脂肪酶对底物的特异性可分为三类：脂肪酸特异性、位置特异性和立体特异性。依据脂肪酶的来源不同，脂肪酶还可以分为动物性脂肪酶、植物性脂肪酶和微生物性脂肪酶。不同来源的脂肪酶可以催化同一反应，但反应条件相同时，酶促反应的速率、特异性等则不尽相同。
1.1.2 脂肪酶的分子结构及特性
绝大部分的脂肪酶=酶的化学本质是蛋白质，属于生物大分子，由几百到几千个氨基酸残基组成，但是一般而言，在酶分子中只有很小以部分是直接与底物结合的，并且与催化作用直接相关，这些氨基酸残基构成了酶的活性中心或者称为活性部位。
通常认为在酶的活性中心部分存在这两个很重要的功能部位：一个是结合部位，另一个是催化部位。脂肪酶隶属于α/β水解酶家族[2]。一般来讲，脂肪酶中都存在着一个“催化三联体”， 这个三联体具有Ser-His-Asp活性位点结构的，并且是以Ser为活性残基。其中在有些脂肪酶中，Glu取代了Asp，这种结构的脂肪酶具有顺式的不饱和双键，目的是用来特异性水解。在每一个脂肪酶中，有三个保守残基存在于脂肪酶的催化活性位点，除此之外，还有两个用来稳定催化过程中形成的氧负离子的相对应的氧负离子洞残基。
脂肪酶的活性中心一般是在脂肪酶分子表面的裂缝、空隙或是口袋内，这些空隙与底物分子全部或部分相互结合，然后起到了催化作用。脂肪酶被激活的过程对于大部分的脂肪酶而言是必须的（南极假丝酵母脂肪酶B等除外），一般都是通过盖子运动来完成的，这是脂肪酶显示出界面激活效应的必要过程，从而用来与其他酶类加以区分。
通常来说，在脂肪酶的催化过程中，盖子结构是必不可少的，所谓的盖子结构指的就是在脂肪酶中存在着一个螺旋形状的片段，脂肪酶的活性盖子在纯的水相中是处于关闭状态的，然而当脂肪酶进入有机试剂，或者是水-有机试剂的界面时，关闭着的盖子就会张开，这时，界面也就被激活，由此可见，在底物与酶的相互作用中盖子结构发挥了重要的作用。当活性盖子张开后，酶的活性口袋和盖子之间会形成了一个疏水区，这个疏水区面朝着有机相，疏水区的存在使酶与底物的相互作用更容易发生，因为疏水区使有机相中的底物可以更容易地进入到酶的活性位点。从理论知识上而言，可以增大水-有机试剂界面面积的所有办法，都是可以加大脂肪酶的活性盖子打开的程度的，从而来提高脂肪酶的活性，比如朝反应体系中加入表面活性剂，或者是使用长链分子底物。