химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

ФСК отбираются те конформаций белка и субстрата, которые находятся в структурном соответствии друг с другом, обеспечивающем оптимальное значение свободной энергии взаимодействия [64, 65]. Структурное соответствие при образовании ФСК можно считать динамическим, индуцируемым. Таким образом, при образовании ФСК могут происходить изменения реальных конформаций белка и субстрата или одного из них. Васлов и Доэрти констатировали наличие кон-формационных эффектов при связывании химотрипсином молекул субстратов и конкурентных ингибиторов [66]. Структурное соответствие в ФСК до некоторой степени подобно соответствию в гетерогенном катализе (см. стр. 359). Исходя из своей муль-типлетной теории, Баландин предложил качественную схему структурного соответствия фермента, кофермента и субстрата [67, 68].

Можно думать, что значительные изменения энтропии при образовании ФСК происходят именно в результате конформа-ционных эффектов. Понижение энтропии при отборе определенной конформаций может компенсироваться понижением энтальпии вследствие взаимодействия и повышением энтропии других участков глобулы. Как мы видели, физический анализ событий такого типа в белке требует учета явлений в окружающей водной среде (см. стр. 371).

Последовательное развитие теории индуцированного структурного соответствия в ферментативном катализе было проведено Кошландом [69]. Задача теории состояла прежде всего в объяснении специфичности ферментов, катализирующих реакции переноса связи типа

В—X+Y В—Y+X.

Старая идея о статической системе со структурным соответствием, идея «ключ — замок» (Фишер) объясняла специфичность фермента не гибкостью, а жесткостью его структуры, обусловливающей притяжение определенной молекулы субстрата, и стерическое отталкивание незначительно отличающегося аналога. Ряд фактов противоречит этой простой модели. Так, вода и другие малые молекулы, содержащие гидроксил, не участвуют в реакциях переноса гидроксила, катализируемых фосфорилазами и киназами. Напротив, гидроксилсодержащие молекулы большого размера являются в этих случаях субстратами. Зачастую у хорошо сорбируемых активным центром ли-гандов реакционная способность отсутствует, несмотря на то, что весьма сходные соединения обладают ею. Вместе с тем известны случаи, когда малые молекулы не сорбируются, а их аналоги большего размера хорошо сорбируются активным центром. Фосфотрансацетилаза действует на ацетат, пропионат, бутираг, но не на формиат, а fJ-глюкозидаза действует на глюкозиды, но не на 2-дезоксиглюкозиды. Аналогичные данные приведены в [64, 69].

Кошланд сформулировал следующие положения [70]:

1. Субстрат вызывает изменения геометрии фермента, поскольку он проникает в активный центр.

2. Для ферментативного действия необходима надлежащая взаимная ориентация каталитических групп.

3. Субстрат индуцирует такую ориентацию изменениями, которые он вызывает в геометрии фермента.

Эти положения иллюстрируются рис. 6.18. Рис. 6.18,6 и г показывают, почему молекулы, сходные с субстратом, но отличные от него по размерам, нереакционноспособны. Согласно модели Кошланда специфичность и каталитическая эффективность фермента связаны друг с другом, но их механизмы различны, и реакция осуществляется только при надлежащем взаимном расположении сорбирующих и каталитического центров относительно молекулы субстрата. Кошланд иллюстрирует это примером (З-амилазы [71]. Этот фермент действует на конечные группы амилозы, но не на другие глюкозидные связи полисахарида. Циклоамилозы являются конкурентными ингибиторами фермента. Сказанное поясняется схемой на рис. 6.19. Реакция происходит лишь при определенном пространственном расположении сорбирующих и каталитических групп фермента А, В, X (см. также [72, 73]).

Наглядная модель действия модификатора по Кошланду показана на рис. 6.20 [72]. Ингибитор конкурентен, если группа В

Рис. 6.18. Схема образования комплекса фермент — субстрат посредством индуцированного структурного соответствия. а) Фермент; б) ФСК; в) н г) комплексы с аналогами субстрата.

существенна для присоединения субстрата, и неконкурентен в случае ее каталитической активности.

Столь же наглядная схема отбора конформаций белка субстратом показана на рис. 6.21 [59], где Н в кружке — гидрофоб^%жмбнс^Ш Реактидный комплекс

Рис. 6.19. Схема, иллюстрирующая действие р~амилазы.

ная группа, а знаки плюс и минус в кружках — заряженные группы.

Наглядное моделирование было применено и для рассмотрения эффекта ориентации в ФСК. При элементарных расчетах этого эффекта исходили из предположения об очень резкой зависимости энергии системы от углов ориентации [62]. В дальнейшем было показано, что такой резкой зависимости не может быть [74]. Для увеличения скорости реакции в 105 раз необходимо снижение активационного барьера на 7 ккал/моль. Такое изменение энергии возможно при поворотах вокруг двойных связей на 10—15° или при изменениях валентных углов на 5—10°, Между тем оценки в [62] предполагают изменения углов всего лишь на 0,1°.

Для подтверждения качес

страница 140
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
закзаать цветочная арка на свадьбу
Компания Ренессанс лестница на заказ - оперативно, надежно и доступно!
характеристика стул изо
Магазин КНС Нева предлагает смартфоны Samsung - корпоративные поставки в Санкт-Петербург.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)