Э. Фёршт - Структура и механизм действия ферментов (1128692), страница 77
Текст из файла (страница 77)
А Б Г Глава 2. А Предисловие редактора перевода Предисловие Трехмерная структура ферментов Первичная структура белков Трехмерная структура ферментов 1. Рентгеноструктурный анализ . 2. Структурные элементы белков 3. Построение белковых молекул из отдельных блоков . 4. Третичная и четвертичная структура . 5, Одинакова ли структура фермента в растворе и в кри. сталле? Классы ферментов !.
Сериновые протеазы [23 — 34] . 2. Сериновые протеазы микроорганизмов: конвергентная эволззция . 3, Карбоксипептидазы [41, 42) 4, Дегидрогеназы и домены [43] Структура фермент.субстратных комплексов 1. Методы исследования фермент.субстратных комплексов 2. Пример 1: сериновые протеазы . 3, Пример 2: лизоцим Список литературы Химический катализ Теория переходного состояния [1 — 4) 1. Значение теории переходного состояния и ее применение 2.
Постулат Хэммонда [5] . Принципы катализа . 1. В каких случаях и почему необходим катализ . 2. Обцгий кислотно-основный катализ 3. Внутримолекулярный катализ; «эффективная концентрация» групп на молекуле фермента 4. Энтропия: теоретические основы внутримолекулярного катализа и эффективная концентрация [18, 19] . 5. «Орбитальное управление» [21) 6. Электростатический катализ 7.
Катализ ионами металлов [26] . Ковалентный катализ 1. Электрофильный катализ с образованием юиффова осно. вания [37) 2. Пиридоксальфосфат: электрофильный катализ [37, 42] . 3. Тиаминпирофосфат: электрофильный катализ !1 !2 15 !5 !7 22 25 26 27 27 31 33 33 35 35 37 41 43 46 46 49 49 50 50 53 57 60 65 65 67 69 69 72 76 ОГЛАВЛЕНИЕ 427 Д Е Ж Глава 3.
А В Г. Д Е Ж И К 4. Нуклеофильный катализ . Зависимость реакционной способности реагентов от их струк- туры 1. Нуклеофильная атака карбонильной группы 2. Факторы, определяющие нуклеофильность и легкость отшепления уходяшей группы 3. Применение линейных зависимостей свободной энергии к ферментативным реакциям, Принцип детального равновесия . Принцип кинетической эквивалентности Кинетические изотопные эффекты [57], 1. Первачные изотопные эффекты . 2.
Вторичные изотопные эффекты 3. Изотопные эффекты, обусловленные растворителем Стереохнмия [65] !. Асимметричный фермент может превратить симметричный субстрат в асимметричный . 2. Обозначения [65] 3. Примеры стереоспецифичности ферментов . Список литературы . Основные уравнения ферментатнвной кинетики . Стационарная кинетика 1. Экспериментальная основа: уравнение Михазлиса — Ментен [1] 2.
Интерпретация кинетических параметров для односубстратных реакций: механизм Михазлиса — Ментен 3, Послелующие модификации механизма Михаэлиса — Ментен 4. Все три механизма встречаются на практике . Физический смысл параметров уравнения Михаэлиса — Ментен 1. Смысл константы й„г 2. Смысл Км. истинные и кажущиеся константы равновесия 3. Смысл параметра йчм/Км Графическое представление данных Ингибирование 1. Конкурентное ингибирование . 2. Неконкурентное, бесконкурентное и смешанное ингибиро. ванне Непродуктивное связывание йгы/Км = дз/Кз Конкурирующие субстраты 1. Другая форма записи уравнения Михаэлиса — Ментен . 2.
Специфичность ферментов по отношению к конкурирующим субстратам . Обратимость: уравнение Холдейна [1О] 1. Равновесие в растворе 2. Равиовесве на поверхности молекулы фермента . Невыполнимость уравнения Михаэлиса — Ментен . Мультпсубстратные системы 1. Неупорядоченный последовательный механизм . 2, Упорядоченный механизм 3 Механизм Теорелла — Чанса 4. Механизм типа пинг понг [механизм с замещением фермента, плп механизм двухгактного замещения) . Список литературы, 79 80 80 84 90 92 93 95 95 98 98 99 101 1О1 104 106 109 109 110 111 112 114 115 115 115 117 117 119 119 120 122 123 123 123 124 124 124 125 125 126 127 127 127 127 129 423 ОГЛАВЛЕНИЕ Глава Часть Часть Глава 5, А Измерение констант скорости ферментативных реакций и порядок их величии 130 Экспериментальные методы: кннетика переходных процессов 130 Метолы быстрого смешивания реагентов и быстрого «за. мораживания» реакции 131 1, Метод непрерывной струи .
. . . . . . . . . . . . !31 2. Метод остановленной струи . . . . . . . . . . , . 131 3. Метод быстрого «замораживания» струи . . . . . . . 133 Релаксационные методы . 135 1. Метод температурного скачка . . . . , . . . . . . 135 2. Ядерный магнитный резонанс 17 — 10] .
. . . . . . . 136 Анализ предстационарной кинетики и кинетики релаксационных процессов 136 !. Простые зкспоненциальные функции......... 136 2. Связывание субстрата с ферментом......... 139 3 Последовательные реакции........,... 14! 4. Параллельные реакции , . . . , . . . , , . . . 145 5. Вывод уравнений для метода температурного скачка .
. 146 6. Общее решение для двух последовательяых обратимых реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 7. Экспериментальное исследование кинетики переходных процессов . 150 Абсолютные концентрации ферментов,...,.... 152 !. Титрование активных цен~ров и начальный «всплеск» концентрации продукта . . . . , . . . .
. . . . . . 152 2. Зависимость амплитуды всплеска от концентрации субстрата . . . . , . . . . . . , . . . . . . . , 154 3. Определение концентрации активных центров исходя из анализа скорости ферментативной реакции . . . . , . 155 Порядок величин констант скорости для ферментативных процессов 156 Верхний предел констант скорости !121 . .
. , . . . . 156 1. Ассоциация и диссоциация . . . . . . . . . . . . 156 2, Химнческие процессы . . . . . . . . . . . . . . . 157 3. Перенос протона , . . . . . . . . . . . . . , . 157 Константы скорости ферментативных реакций и лимитирующие процессы . 159 1. Ассоциация ферментов н субстратов . . .
. . . . . , 159 2. Параметр й, ~!Км может определяться частотой столкновений между ферментом и субстратом . . . . . . . . . 161 3. Диссоциация комплексов фермент — субстрат и фермент — продукт 162 4. Параметр й«ы может определяться диссоциацией комплекса фермент — продукт . 163 5. Конформационные изменения.....,...... 163 Список литературы...... !ЯЗ рН-зависимость скорости ферментативных реакций..... 166 Ионизацвя простых кислот и оснований; основные уравнения 165 1 Получение рК, из кинетических уравнений , , .
. . . 168 Влияние ионизации ионогенных групп ферментов на кинетику . 169 1. Простая теории: механизм Михаэлиса — Ментен.... 169 2, рН-зависимость параметров й,м, й,м/К»ь Км н 1/Км ]1, 21 П0 3. Простое правило для идентификации компонента фермен. твтивной реакции, определяющего характер рН-зависвмости кинетических параметров, . . . . . . .
. . . . 171 ОГЛАВЛЕНИЕ Г. д Е. Глава 6. А Г. Глава 7. Модификациа простой теории и отклонения от нее . . . 172 1. Модификации, обусловленные наличием дополнительных промежуточных соединений . . . . . . , . . . , . !72 2. Отклонение от простых правил. механизм Бриггса — Хол. дейна и изменение природы лимитирующей стадии при изменении рН; кинетические рК.
[4, 6 — 8] . . . . . . . 174 3. Экспериментальное определение кинетических и равновесных рК. (7, 8] 175 4. Микроскопические и макроскопические рК. !75 Влияние поверхностного заряда на рК, групп в ферментах !76 Графическое представление данных . . . . . . . . , . 177 Примеры и экспериментальные данные . .
. , , . . . , !79 !. рК. активного центра химотрипсина . . . . . . , . , 179 Прямое титрование групп в ферментах . . . . . . , . 183 1. Влияние ОзО на рН/рО и рК, . . . . . , . . . , 183 2. Методы 184 Влияние температуры, полярности растворителя и ионной силы на рК, групп, находящихся в составе фермента и в растворе . , 187 Аномальные значения рК, в ферментах......... 188 Список литературы . . 189 Практическая кннетика . 191 Кинетические методы........,... 191 1. Спектрофотометрия............,... 191 2. Спектрофлуориметрия . . . .
. . . . , . . . , , !92 3. Автоматизированные спектрофотометрические и спектрофлуориметрические методы, . . . . . . , . . . 194 4. Использование сопряженных реакций . . . . . . . . 195 5. Автоматическое титрование кислоты или основания . . . 196 6, Применение радиоактивных изотопов . . . . . . . . !96 Графическое представление кинетических данных . . . . . 199 1. Экспоненты . , 199 2, Реакции второго порядка . . . . , . . . .
. . . . 201 3. Кинетика Михаэлиса — Ментен , . . . . . . , . . . 201 Определение констант диссоциации фермент-субстратных комплексов . . . . .' . . . . . . . . . . . . , 202 1. Кинетика . . . . . . . . . . . . . , . . . . . 202 2. Равновесный диализ . . . . . , . . . . . . . . . 202 3. Равновесная гель-фильтрация [7] . . . , . . . . . . 204 4. Ультрацентрифугирование .
. . . . . . . . . . . , 206 5. Фильтрование [10] . . . . . . . . . . . , . . . 207 6. Спектроскопические методы . . . . . . . . . . . . 207 7. Титрование . 207 Графическое представление данных по связыванию.... 208 1, Наличие одного центра связывания в молекуле фермента 206 2. Наличие нескочьких центров связывания....... 209 Приложение: сцинтилляторы............. 210 Список литературы 210 Примеры использования кинетических методов для исследования механизмов действия ферментов .
. . . . , . . . . 211 Возможности предстационарной н стационарной кинетики, . 211 ! Выявление промежуточных соединений: что считать доказательствомз . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Хпмотрипспн: выявление промежуточных соединений с помощью метода остановленной струи, данных стационарной кинетики и определения соотношения между продуктамн . . 213 430 ОГЛАВЛЕНИЕ Глава 8. 1, Выявление ацилфермента, образующегося при гидролизе эфиров, с помощью данных предстационарной кинетики 214 2 Выявление ацилфермента при гндролизе эфиров с помощью данных стационарной кинетики.......
218 3 Выявление ацилфермента при гидролизе амидов и пепти. дов (14! 224 4. Обоснованность выволов, полученных при исследования распределения продуктов, и возможные источники ошибок 226 Другие примеры обнаружения промежуточных соединений с помощью исследования распределения продуктов и из кинетических данных . . 227 1. Щелочная фосфатаза . . . . . . . . .
, . . . . 227 2. Кислая фосфатаза . . . , 229 3. 5-Галактозидаза; сохранение конфигурации предполагаемого промежуточного соединения . . . . , . . . . 230 Аминоацил.тРНК вЂ” синтетазы: обнаружение промежуточных соединений методами «замороженной» струи, изотопного обмена и с помощью стационарной кинетики...,... 231 !. Механизм реакции .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
