Практический курс химической и ферментативной кинетики - Березин И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Ответ: Ki = 2,2- 10-5М.
5-11. Делением друг на друга выражений (5.6) и (5.15; можно показать, что для конкурентного типа ингибирования выполняется соотношение
ui Ks + [S]0
или
_W_ = 1 I [I]
с t
K,(KS + [S]o)
Если отношение скоростей реакций в отсутствие (у) ив присутствии конкурентного ингибитора (ui) равно двум, то концентрация ингибитора при этом равна
I50 = K,(l + ^-). (5-45)
Рис. 38. Конкурентное ингибирование а-кетоглутаратом реакции
окисления, катализируемой N-ме-тилглутамат-дегидрогеназой. Концентрации ингибитора (а) — 0;
(б) — 6-10-4 М; (е) — 3-10-3 М
Рис. 39. Неконкурентное ингибирование бензоатом 1,2,5-три-метилпиперидола-4 реакции гидролиза бутирилхолина, катализируемой холииэстеразой.
Из выражения (5.45) видно, что в случае конкурентного типа ингибирования показатель Iso не может быть принят за меру ингибирующей способности эффектора при произвольной концентрации субстрата.
Для неконкурентного типа ингибирования выполняется отношение
В этом случае концентрация ингибитора, вызывающая уменьшение скорости ферментативной реакции вдвое, численно равна константе неконкурентного ингибирования
150 == КI •
5-12 Ч Из графика в координатах Лайнуивера-Берка (рис. 42) очевидно, что н-бутанол ингибирует ферментативную реакцию по
смешанному типу. Обрабатывая экспериментальные данные с помощью общего уравнения скорости реакции (5.14), находим зна-
Рис. 40. Определение константы неконкурентного ингибирования гидролиза бутнрилхоли-на, катализируемого холин-эстеразой
Рнс. 41. Определение в координатах Диксона константы неконкурентного ингибирования гидролиза бутнрилхо-лина, катализируемого холинэстера-зой. Концентрации субстрата (а) — 1-10-3 М; (б)— 2,5-10-4 М, (е)— 9,1 • 10-5 М; (г) —5-10~s М
чения параметров схемы (5.13) а, (5, Ki (рис. 43). Найденные значения кинетических и равновесных параметров ферментативной реакции можно также проверить с помощью координат общей точки пересечения семейства прямых на графике Лайнуивера-Берка (см. выражения 5.25—5.26). Так как для данной ферментативной реакции константа промотирования р = 0, то общую схему реакции в присутствии я-бутанола можно представить в виде
к с
E + ST^ES-t 1
.If J
e+ s;
n.
a К с
lb IES
E + P.
(5.46)
1 В работе [10] количественная обработка ингибирования не проводилась.
Ответ: Ks = 4,17-10-5 M; Vn =2,33-10-5 М-мин-1; a = ==0,27; [3 = 0; Kj = 0,15 M.
5-13. Как отмечалось в теоретическом введении к настоящей главе, параллельность прямых в координатах Лайнуивера-Берка (рис. 44) может указывать на бесконкурентный (схема 5.13, а = р < 1) или антиконкурентный (схема 5.13, р = 0, Кэ = °°) характер ингибирования, различить которые можно построением в координатах Диксона (l/v,
[I]). При бесконкурентном тиге ингибирования линеаризация в т;—
координатах Диксона не должна «Г
наблюдаться (см. выражение ь
5.30). В случае антиконкурентно- ч*г го типа ингибирования прямые в координатах Диксона, соответст-
5 10 15 20
6 7/Ш.М
Рис. 42. Иллюстрация смешанного типа ингибирование н-бутанолом реакции гидролиза гиппурового эфира L-аргинина, катализируемого карбоксипептидазой В. Концентрации ингибитора (а) —0; (б) —0,05 М; (е) — 0,15 М; (г) —0,30 М
Рис. 43. Определение кинетических и равновесных параметров ингибирования н-бутанолом гидролиза гиппурового эфира L-аргинина, катализируемого карбоксипептидазой В, с помощью обработки значений каталитических констант (а) и констант Михаэлиса (б) в координатах уравнения (5.14)
вующие различным концентрациям субстрата, должны быть параллельными, что и наблюдается для данной ферментативной реакции (рис. 45). Из тангенса угла наклона в координатах Диксона, равного l//CiVm, можно найти константу ингибирования фермент-суб-стратного комплекса (/Ci). Итак, в данной ферментативной реакции ингибитор связывается только с фермент-субстратным комп-
лексом и не связывается со свободным ферментом E + ST^TES---------------------------->Е + Р
IES
Ответ: К\ =4,05-10-® М.
5-14. По отношению к нуклеотидному субстрату кофермент А является конкурентным ингибитором с константой ингибирования,
Рис. 44. Антиконкурентное влияние метйодида 2-пиридиикарбаль-доксима на кинетику гидролиза 1-нафтилацетата, катализируемого ацетилхолинэстеразой. Концентрации ингибитора (а) —0; (б) —
1,04-Ю-7 М; (е) —2,56-10-7 М
Рис. 45. Обработка кинетических данных, соответствующих антиконкурентному типу ингибировання, в координатах Диксона
