Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Антонов В.К. -> "Химия протеолиза " -> 191

Химия протеолиза - Антонов В.К.

Антонов В.К. Химия протеолиза — М.: Наука, 1991. — 504 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaprotezana1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 185 186 187 188 189 190 < 191 > 192 193 194 195 196 197 .. 278 >> Следующая

На первой стадии каталитического процесса обе формы субстрата способны связываться с ферментом, давая неспецифический сорбционный комплекс (EQSn и EQSa), причем константы ассоциации обеих (Jxjpt.. субстрата с ферментом практически одинаковы. Этот комплекс образуется за счет столкновения молекулы субстрата с активным центром фермента, и система теряет при этом трансляционные степени свободы. Однако вращение вокруг одинарных связей фрагментов молекулы субстрата и функциональных групп активного центра фермента остает -ся незаторможенным, т.е. субстрат может быть ориентирован относительно белка различным образом. Уменьшение энтропии вследствие комплексообразования может компенсироваться вытеснением молекул воды, составляющих гидратную оболочку взаимодействующих с белком фрагментов субстрата и молекул, иммобилизованных в активном центре фермента.
Строение сорбционного комплекса характеризуется подвижностью его компонентов, т.е. в нем осуществляются не все потенциально возможные контакты между субстратом и ферментом. При образовании этого комплекса реализуется первый уровень специфичности фермента (первичная специфичность).
На второй стадии происходит фиксация сорбционного комплекса в конформации, обеспечивающей возможность взаимодействия реагирующего фрагмента молекулы субстрата с группами активного центра фермента. Образуются так называемые фиксированные комплексы EpSn и EpSQ. При этом реализуется максимально возможное число взаимодействий мезду нетрансформируемыми фрагментами молекулы субстрата и белком, обусловленные топохимическим соответствием реагентов. На этой стадии проявляется вторичная специфичность ферментов. На этой стадии проявляется вторичная специфичность ферментов.
Для простоты изложения можно принять, что вклад в свободную энергию фиксированного комплекса, обусловленный взаимодействием реагирующего фрагмента молекулы субстрата с белком, равен нулю. Следовательно, здесь еще не происходит стабилизации активной формы субстрата. Это происходит на следующей стадии образования продуктивного комплекса (EpS*). Стабилизация активной формы субстрату может происходить как за счет образования новых связей реагирующего фрагмента с группами белка, так и благодаря топохимическому соответствию этого фрагмента активной формы, субстрата активному центру белка. Смысл стабилизации активной формы заключается в способности фермента диск-
Рис.134. Модель ферментативной реакции (а) [3437]
и соответствующий ей энергетический профиль (б) (образование комплекса Е S опущено) р п
Г и R - группы субстрата, определяющие соответственно первичное и вторичное связывание; N и А - неактивное и активное состояния реагирующей группы субстрата соответственно; 1 и 2 - участки фермента, определяющие первичную и вторичную специфичность; 3 - каталитический участок фермента
риминировать состояние реагирующего фрагмента активной и неактивной форм субстрата и образовывать с первой более прочный комплекс. Таким образом, фермент на стадии образования продуктивного комплекса комплементарен основному состоянию активной формы субстрата.
Следует подчеркнуть, что такое рассмотрение является в значительной степени условным, и продуктивный фермент-субстратный комплекс может образовываться из комплекса с неактивной формой (E^S^) путем изомеризации последнего (EpSn—*- EpS*). В общем случае различие в строении и свойствах реагирующего фрагмента молекулы субстрата в его разных формах обусловлено особенностью строения всей молекулы. Изомеризация —»- EpS* происходит потому,
что топохимическое соответствие мевду неактивной формой субстрата и ферментом достаточно только для образования комплекса EpSn, тогда как условием образования EpS* является трансформация Sn—•- Sq.
8.9.2. Кинетическое рассмотрение модели
Как уже было показано в предыдущем разделе, превращение субстрата в растворе можно представить как
Тогда v=k К [S3 или ь=к [S3 , где к =к К - наблюдаемая константа ско-
ап о по пап
рости неферментативной реакции.
Ферментативная реакция происходит в соответствии с предлагаемой моделью по схеме:
*, кг кз кл л
Е + S *----*= Е S -----* Е S —* Е S Е S -----> Е + Р. (29)
п к ° п к р п к р а к п а
Поскольку стабилизация формы Sa ферментом происходит только на стадии к., равновесие мезду комплексами Е S и Е S не зависит от фермента, и по-
Л х р гг р а.
этому к3/к_3-Кп- Существует, конечно, и параллельный путь, начинающийся с взаимодействия свободного фермента с активной формой субстрата и приводящий к комплексу Е S , однако, так как [S ]«[S ], этот путь можно не рассматри-
р а ап
вать.
При условии, что все равновесия устанавливаются быстрее, чем происходит химическое превращение субстрата, скорость ферментативной реакции можно представить формулой:
КК К ЯЛЕ] [S]
5 р п Q о о
v = ----------------------, (30)
Предыдущая << 1 .. 185 186 187 188 189 190 < 191 > 192 193 194 195 196 197 .. 278 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed