Э. Фёршт - Структура и механизм действия ферментов (1128692), страница 26
Текст из файла (страница 26)
А., 69, )вы ()966). В-Свегнивы О. Н., всЬгесп О., 7. Ыо1. СЬею., 23К 9!3 (!964). 9 — О'А Нес1г Н., 7. Ыо!. Сьею, 244. 4373 0969>. М вЂ” Вьете Л О., Оипг ппв Н., й)осьетЫЕ, 9, 4653 (ППЯ>. Н вЂ” Нонег Е., йир)еу А А., Неве О. Р., В)осЬесс ЫорЬув. Еев. Сопипип, 37. Вв ! )969). )2 — Вй!во л. н., напоы 8. е., Рап 5. ь., вупев В. О., В)аскет)з(гу, и, )бяв ()973). !3 — Се Ипвм О.. зс)п св О., 'В)нкьепг)зпу, 3, 39 ()аПЬ И-М!Ытаи А, 8., 5спгнои М. С., В)осьею!ЕЬу, б, 2976 (>967). )3-Нвпгпгеэ С.
О.. Нга)з К О.. Яг., А Ап . сьев. вес.. М. Л79 0969>. )6 — ве> йозаг)о Е. А, Налипав С. О., А Аии ЕЬееп вос.. 92, )739 ()вп)), )7 — Регвм А. й., Миьгеу й. 5., КосЬ О. Ь. и., В)осЬею)з(гу, )4, )3 ()973>. )в — кгаивв о.. Евтег й., й)евпег О., маазв О., Ревз ьепз'., во, в ()Ягз>.' )9 — )ЧпкОив А.,)пез О., В Ь О.,Мазза О., Рнзз Ь и., вб. ! ()973>. 26 — Р)пбопв А.. Воеьте О., й)свист О..
Копна!вм й., Маазэ О., Еиг. Л В)осьепп, 69, 6)7 ()973. 2! — Р)исеы Я.-Р., Реюгтйеппег М., Риб>ев Л, !.ахвипвЫ М., В)осьею)в!Еу, 13, 49М ()974). 22 — Когеи й., Напипев С. О.. В)осьепг)эну, М, Нбб ((ЯМ>. текает в две стадии с константой скорости ассоциации 4 1О" М-'с-' при рН 4,4 и 31сС (равд. В.б и рис. 4.9) ]1О, 13]1 Е АЕАО Е ЕАС Е' ЕАО, (А.ЕЕ) 2. ПаРаМЕтР )в„г /К м МОжЕт ОПРЕДЕЛЯТЬСЯ частотой столкновений между ферментом н субстратом Из табл. 4.4 видно, что для некоторых ферментов, обладающих высокой каталитической активностью, параметр Й„(/Км мо.
>нет достигать 3 1О'М-'с-'. В подобных случаях этот параметр, !62 ГЛАВА 4 Таблица 4.4 Ферменты, дли которых аса!/Км близко к лимитируемоа диффуэиеа скорости ассоциации Нсточиии даи. „а «сы/км м-' с-' «са( км, м Субстрат Фермент 1,4 1О' 9 !О-а 1,6 10' Ацетилхолинзстераза Карбоангидраза Ацетилхолин Соа НСО Нгоз КротонилСоА Фумарат Малат Глицеральдегид-3- фас фат 1,2 1О 2,6. 1О 1,1 2.
1О 1 104 4 1Ое 4 10' 5,7. 10' 8,3 1О' 1,5 1О' 4 1О' 2,8 1Оа Каталаэа Кротоназа 5 10 2,5 1О 4,7 1О 8,0 103 9,0 1Оз 4 3,!Оз ! 6, 1Оз 3,6 1О' 2,4 1036 Фума раза Триоэофосфатиэо- мераза представляющий собой кажущуюся константу скорости второго порядка для реакций между свободным ферментом и свободным субстратом, близок к лимитируемой диффузией частоте столкновений фермента и субстрата.
Для таких ферментов справед. ливы соотношения Бриггса — Холдейна (гл. 3, равд. Б). 3. Диссоциация комплексов фермент — субстрвт и фермент †проду Константы скорости диссоциации этих комплексов значительно ниже константы, лимитируемой диффузией, поскольку для осуществления реакции необходимо преодолеть силы связывания. В некоторых случаях диссоциация фермент-субстратных комплексов протекает медленнее, чем соответствующие последовательные химические стадии, и это приводит к механизму Бриггса — Холдейна.
з 1 — Ровен«вегу т. 1., Абт. Ипзуюо!., 43, 103 (!9М1. 2 — КегпоЬап А С.. В!осмпг. ЫарЬуз. Ас!а, 61, 346 (!964!. 3 — КегпоЬап 3. С., В(осЫпг, ЫорЬув. Ас!а, ЗЗ', ЗО( (!963Ь 4 — Оап т., АгсЬв В!асьею. В!орзуа.. 67,'эм (!996!. 6 — Цга(егзоп й. М.. НШ Р. 1, Реда Ргос., 30, !114 (!970. 6 — те(ре( А (Ч., Наев О. М., НШ й. 1,, д. Ыо(. СЬет., 243, ЫЭ4 (19М!.
7 — Рп!пап 3. Л.. Соп(гоп А. Р. ЦГ., Раг(еу 1.й.т., йымез(ап В.. Кпотаеа А й.. 81. ос«ею. А, 1Иг, 301 (19721. б Наблюдаемое значение равно 9,1.ыс М с . Приведенное в таблице значение -1 рассчитано нелада из того, что реанциоииоспособиыми был» только 3.38 субстрата, воснольку остальные 96,2в гидратнроваиы в уславиал виспернмеита. измвпвнив констхнт скопости эвпмвнтптивных пвлкцин 163 4. Параметр я„г может определяться диссоциацией комплекса фермент — продукт При насыщающих концентрациях субстратов для реакций с участием некоторых дегидрогеназ лимитирующей стадией является диссоциация комплекса фермент — продукт. Примером такого рода может служить диссоциация при высоких рН комплекса ЫАОН с глицеральдегид-3-фосфат — дегидрогеназой [14], при низкой концентрации соли — комплекса ЫАОН с алкогольдегидрогеназой из печени лошади [!б, 16] и комплекса ХАОРН с глутаматдегидрогеназой [17].
5. Коиформационные изменения Известно множество примеров реакций, которые сопровождаются индуцируемыми субстратом конформационными изменениями фермента, характеризующимися константами скорости 10 — 104 с-', а также случаев, где отсутствие внутренней согласованности в значениях констант скорости свидетельствует о наличии лимитирующей стадии изомеризации белков [17]. Изомеризация действительно часто является относительно медленным процессом (например, в случае отщепления АРАОН от некоторых дегидрогеназ, сопровождающегося конформационным изменением белковой молекулы). Однако прямые указания на то, что процесс конформационного изменения является сам по себе лимитирующим, отсутствуют. Следует отметить, что с изменением концентрации субстрата может произойти смена лимитирующей стадии, поскольку при насыщающих концентрациях субстрата скорость пропорциональНа й„г, а ПРИ НИЗКИХ вЂ” йсзг/КМ.
В тЕХ СЛУЧаЯХ, КОГДа ГОВОРЯТ, что данная стадия является лимитирующей и не указывают условий реакции, обычно имеют в виду, что концентрация суб. страта насыщающая. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Наг!г!г(яе Н,, Яоияыол г". Л. 27., Ргос. й. 5ос., А!04, 376 (!923). 2. Впаяй!ол г". Х. ЯУ., Ргос. й. Яос., В!15, 475 (1934). 3. Сзалсе В., Л. Ргзпм(п 1пз1., 229, 455, 613, 637 (!904). 4. О!Ьзол Я., Л. РЬуз(о!., 117, 49Р (1952). 5. сггзз! А, й., Ла!гез й., В!осьев(з(гу, !4, 3350 (1975). 6.
Сзег!!лзз! О., Е!яел М., 2. Е!емгосЬев., 63, 652 (!959). 7. Мгмоал А. Й., Боги!!ол М. С., В1осьевгз(гу, 6, 2987 (!967). 8. Яулез В. О,, Л. Ав. сЬев. 5ос., 91, 949 (!969). 9. Бтапсотье 3[ Н., Аи!! В., й!сЬзгвз Л. Н., Л, Ав. сЬев. 5ос., 94, 4585 (1972).
Глава рН-ЗАВИСИМОСТЪ СКОРОСТИ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ Активность многих ферментов изменяется с изменением рН точно таким же образом, как и степень ионизации простых кислот и оснований. Это неудивительно, поскольку, как говорится в гл. 1, активные центры ферментов обычно содержат кислотные или основные группы, принимающие участие в катализе. Можно ожидать, что если каталитической активностью обладает только одна протонированная форма кислоты или основания, то катализ будет зависеть от концентрации активной формы. В этой главе мы рассмотрим, как влияет ионизация фермента и фермент-субстратного комплекса на параметры йэаь Км и йэа1/Каь А. Ионизация простых кислот и оснований: основные уравнения Обычно, рассматривая ионизацию основания В, пользуются константами, относящимися к превращениям сопряженной ему кислоты ВН+, чтобы для кислот и оснований применять один и тот же набор уравнений.
Константа ионизации есть к. = [в1 [н+)/[вн'1. (5.1) Или для кислоты НА и сопряженного ей основания А" кэ [А 1 [н 1/[нА1 (5.2) рК, определяется следующим образом~ РКа 1я Кэ (6.3) Из уравнений (5.1) и (5.3) [или (5.2)] можно получить уравнение Геидерсона — Хассельбальха: (5А) ГЛАВА Е Легко видеть, что рК, кислоты или основания — это рН, при котором кислота или основание ионизированы наполовину, т. е. концентрации В и ВН+ равны. а а т а р 1а рл е ис к р т а р тр рл Рис. 6.1, Графики зависимости Агы и 1Кйгье от рН для фермента, активного только в депротоннрованной форме кислоты с рК, = 7.
Зависимость концентраций НА и А- от концентрации протонов можно определить, преобразовав уравнение (5.2). [НА] = [А]е (Н+]/(Ка+ ]Н ] ), (5.5) [А ] [А]е Ка/(Ка + ]Н ]) (5.6) где [А]а=[НА]+[А ]. Предположим, что имеется такая величина Е (коэффициент поглощения, константа скорости и т. д.), что какая-либо характеристика (поглощение, скорость реакции и т. д) является произведением этой величины на концентрацию.
Если значение Е для молекулы НА есть Ьна, а для молекулы А — ЕА то РИ.ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ФЕРМЕИТАТИВИЫХ РЕАК((ИЙ г,о К йб 0,5 Л 4 б 0 7 0 У 10 11 )у)7 рис. 5.2. рН-Зависимость произвольной константы К, которая равна Кид для протоиированной формы и КА- — для депротонированной формы кислоты с РКЬ 7.
Таблица 0.1 Значения рК нониаирующихся группа) Обычный ди. апазои зиачеиий РК в белках Рй'е модель. иык соедине- ний (неволь. шие пептиды! Группа 2 — 5,6 6 — 8 9 — 12 а! Данные взяты глаачым образом из работ Талаата С., Аот. Рго. сьеды !у, бз (!9991; тап1огб с., нохьу й., В!оеье( гпм1гу. !!. У!91 (!9ГГ( а-СОаН (аминокислота) СОзН (Авр) СОзН (О1п) Имидазол (НЫ) а-г(Нз (аминокислота) е-(г(Нз (Суз) Гуанидин (Агп) ОН (туг) БН (Суз) Фосфаты 6,4 7,8 !0,4 12 9,7 9,1 1,3; 6,5 ГЛАВА 6 наблюдаемое значение параметра, йн [А] р, при данном рН апре. деляется выражением Ен[А]а а.ил[НА] + ЕА-[А-], т.
е. »н [А!р АНА [А1а [н ]/(А а + [н] ) + АА- [А[р Ка/(»» а+ [н+] ), (б 7) так что (5.8) Для Оеукратно ионизируемой системы, например для реак. ции К Ка НаА ~а. НА ~~ А (6.9) + + Н' ЯН' справедливо соотношение (6.10) 1. Получение рК, из кинетических уравнений Наиболее ценным в уравнениях (6.8) и (5.10) является то, что точки перегиба кривых в координатах (рН; Ьн), т. е. значения рК,, определяются знаменателем дроби; числитель определяет амплитуды этих функций. Кажущиеся значения рК. можно найти из сложного кинетического уравнения преобразованием этого уравнения к виду (5.8) в случае однократно ионизируемой системы или к виду (б.!О) в случае двукратно ионизируемой системы и последующим анализом знаменателей получившихся выражений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
