האיגוד הבינלאומי לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית מסווג באופן שיטתי אנזימים לשבע קטגוריות עיקריות בהתבסס על סוג התגובות הקטליטיות שהם מתווכים.
1. אוקסידורדוקטז
תפקיד הליבה: לזרז תגובות חימצון-באורגניזמים, כלומר העברת אלקטרונים בין מולקולות שונות. אנזימים אלה דורשים בדרך כלל קו-אנזימים לפעילות, עם דוגמאות נפוצות כולל אוקסידאזים ופרוקסידאזים. לדוגמה, גלוקוז אוקסידאז מזרז את החמצון של גלוקוז לחומצה גלוקונית ומי חמצן, והוא נמצא בשימוש נרחב בשימור מזון כדי לעכב צמיחה של חיידקים.
2. העברות
פונקציית ליבה: לזרז העברת קבוצות פונקציונליות ממולקולה אחת לאחרת. דוגמה קלאסית היא טרנסמינאז, המעבירה קבוצות אמינו בין חומצות אמינו וחומצות קטו, המשמשת כאנזים מפתח במטבוליזם של חלבון. לדוגמה, טרנסגלוטמינאז מזרז קישורים צולבים בין מולקולות חלבון, והוא נפוץ בתעשיית המזון כדי לשפר את הגמישות של מוצרי בשר ואת היציבות של מוצרי חלב.
3. הידרולאזים
תפקיד ליבה: לזרז תגובות הידרוליזה של מצעים, כלומר פירוק מקרומולקולות לקטנות יותר על ידי הוספת מולקולות מים. מחלקה זו כוללת עמילאזות, פרוטאזות, ליפאזות וכו'. -עמילאז ברוק מבצע הידרוליזה של עמילן באורז ואטריות למלטוז, ומאפשר לנו לטעום מתיקות. התגובות הקטליטיות של הידרולאזות הן בדרך כלל בלתי הפיכות, מה שהופך אותן לכוח הליבה בקטבוליזם של חומרים באורגניזמים חיים.
4. ליאזים
פונקציית ליבה: לזרז את הביקוע הלא--הידרוליטי או היווצרותם של קשרים כימיים, מה שמוביל לפיתוח מולקולרי או מחזוריות, כאשר לעיתים קרובות נוצרים קשרים כפולים במהלך התגובה. לדוגמה, פחמן אנהידראז מזרז את התגובה בין פחמן דו חמצני ומים ליצירת חומצה פחמית, המשמשת בעיבוד מזון כדי לווסת את יציבות הבועות במשקאות מוגזים.
5. איזומראזים
תפקיד הליבה: לזרז תגובות איזומריזציה של מולקולות, כלומר שינויים במבנה המרחבי או בסידור הקשרים הכימיים מבלי לשנות את הרכב האטום. גלוקוז איזומראז הוא האיזומראז הנפוץ ביותר, מזרז בעיקר איזומריזציה הפיכה של גלוקוז לפרוקטוז. בייצור של סירופ תירס עתיר-פרוקטוז, הוא הופך גלוקוז לפרוקטוז כדי לשפר את המתיקות.
6. ליגאז
תפקיד הליבה: קטליזציה של קשירת שתי מולקולות למקרומולקולה, תהליך שדורש בדרך כלל מקורות אנרגיה כמו ATP. לדוגמה, DNA ligase הוא כלי ליבה בהנדסה גנטית לבניית מולקולות DNA רקומביננטיות. תגובות המזוזות על ידי ליגזות הן שלבי מפתח בסינתזה של מקרומולקולות באורגניזמים, הממלאות תפקיד מכריע בהעברת מידע גנטי ובסינתזת חומרים.
7. טרנסלוקאזות
הקטגוריה השביעית, שנוספה בשנת 2018, מזרזת את ההובלה של יונים או מולקולות על פני ממברנות ביולוגיות או העברה שלהם בין מולקולות שונות. תגובות אלה קשורות בדרך כלל לתפקוד הובלת החומר של ממברנות ביולוגיות. הכללת טרנסלוקאזים השלימה את מערכת סיווג האנזים, המכסה את התהליך הפיזיולוגי החשוב של הובלת חומרים באורגניזמים חיים.