酵素反応
化学反応を起こさせるには pH が極端な状態に基質を置くのが有効な場合があり、酵素内でも同様の変化が起きていると考えられている。特に加水分解や脱水素反応は酸塩基触媒部位によるプロセスが重要であり、キモトリプシンなどでは以下のプロトンの伝達のモデルが考えられている。
His がプロトンを負に荷電した Asp に譲渡する
His が塩基となり、活性中心の Ser からプロトンを奪う
Ser が活性化されて(負に荷電して)基質を攻撃する
His がプロトンを基質に譲渡する
Asp から His がプロトンを奪い 1. の状態に戻る
ここで His などはタンパク質を構成するアミノ酸残基の3文字略号を示し、右肩の数字は N 末端からの番号を表す。酵素の中で、酸塩基触媒として最も作用するのはヒスチジンである。ヒスチジンは等電点が pH 6 であり、生理的な条件に極めて近い。ヒスチジンはプロテアーゼ以外にも脱水素酵素の活性中心を担当している場合が多い。