химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

можно заключить, что особенности кинетики АСФ определяются кооперативным взаимо-" действием субъединиц фермента. В этом смысле НЬ является не только «почетным ферментом» (см. стр. 421), но и «почетным аллостерическим ферментом». Гемоглобин обладает свойствами, моделирующими свойства АСФ, и не случайно он включен в их перечень [65]. Рассмотрение приведенных выше результатов на основе представлений о кооперативности позволило успешно истолковать формулы (7,55) и (7,56) [70].

Рассмотрим элементарную модель фермента, молекула которого содержит две взаимодействующие тождественные субъеди-ницы [39, 70]. Каждая субъединица имеет активный центр. Схема стационарного процесса показана на рис. 7.28. Молекула* фермента может существовать в трех состояниях: F00 (оба активных центра свободны), F0\ = Fm (один центр занят субстратом, второй — свободен) и Fn — оба центра заняты субстратом. Уравнения стационарной кинетики имеют вид

F00 = - 2/^00 -4- 2 (Ar_j Ч- к2) FlQ = О,

2F10 = 2k1SFm - 2 + к2 + k^S) Fl0 + 2 (&_3 + &4) />п = О,

Fn= 2k3SFl0 _2(A:3 + A:4)F11 = 0.

(7,57)

Общая концентрация фермента есть величина постоянная

E=^FOQ + 2F01+Fll. (7,58)

Скорость образования продукта, согласно схеме на рис. 7.28,

равна

v = 2Vi0-|-2A;4F11. (7,59)

При помощи уравнений (7,57) и (7,58) находим

v = 2k2ES Р/С2 +*p^S + S2 ' (7,6°)

где а = kjk2, А = Г/С, К = (к-, + k2)/klt К' = (*~з + *ч)АзКооперативность, т. е. взаимодействие, двух активных центров, выражается отличием а и р от единицы. Действительно, при а — р = 1

т. е. кинетика такого процесса совпадает с кинетикой Михаэлиса — Ментен. Напротив, если условие а = р* = 1 не выполнено, то на кривой v(S) возможно появление точки перегиба или даже максимума, или и того и другого. Анализ формулы (7,60) показывает, что точки перегиба могут появиться при следующих условиях:

при а < 0,5 и любых р\ при 1>а>0,5 и ^ГГ>Р>2^Т

а2 ^ 0 . а

при а>1 и ^_>р>__.

Максимум возможен лишь при а < 0,5 и любых р.

Допустим, что каждая из двух субъединиц имеет одновременно центр, связывающий ингибитор /, т. е. АСЭ. Соответственно мы будем иметь дело уже с девятью состояниями фермента

гоо, гю== F01, FN, FW — FQO, FQI — FW, ГОО, где индекс 0 — при

писывается свободному центру, 1 —занятому 5, 2— занятому /, индексы, соответствующие центрам для 5, указаны внизу, а для

/ — вверху. Считая для простоты, что состояния F0i и FIG не реализуются и превращение в продукт происходит только из состояния получаем [70]

у0 zS2

vm — v0

Предполагается, что протомер как целое может находиться в двух или нескольких конформационных состояниях, сохраняя при этом свою симметрию. Сродство стереоспецифических центров к лиганду изменяется при изменении состояния олигомера. Такая система кооперативна.

Без ограничения общности рассмотрим димер, который может находиться в двух различных состояниях R и Т. В каждом из этих состояний димер способен присоединять 0, 1 или 2 молекулы лиганда S. Тогда число состояний димера равно шести: Roo, Rio (два состояния) Ru, Т00, Г10 (два состояния), Ти. Условия равновесия имеют вид

^оо ~ LR00t

Rl0=2RmSlKR, Rn = 42RlQSIK,R = RooS2IK\> TlQ = 2T00SIKT, Tn = V2 TlQSIKT =» TWS*IK2T.

Общая концентрация фермента равна

Е = RQO "Т~ RIO "Ь RN ~\~ TQQ -J- TL0 + TN.

Здесь KR И КТ — константы диссоциации для S в состояниях R и Т, L— константа равновесия для перехода R ^ Т в отсутствие S. Константы диссоциации в состояниях Rio и Rn (и соответственно в Тю и Гц) приняты одинаковыми. Функция насыщения белка субстратом имеет вид

+ 2/?ц + Гю + 27*1!

Y —

2 (Roo 4- Rio 4- R[t 4- T'oo 4- Tlu 4- 7*11)I

^ KR{\+Lg){\+Lf)-lS+S*

K% (1 4- L) (t 4- LGT1 + 2KR (1 4- LG) (l + LG2)'1 S + S2 '

где g = KRIKT. Кривая F(S) имеет перегиб. При g = 1 или при L, стремящемся к нулю или к бесконечности, кооперативность исчезает и последнее соотношение обращается в изотерму Лэнгмюра

г=^тт- <7>б4>

Выражение для скорости реакции превращения субстрата, полученное из условий равновесия, имеет вид

'(7,65)

где К — константа скорости для состояний RIO и RIU а ЪК — для состояний и Тц.

При обобщении уравнения (7,63) на систему с п протоме-рами, получаем

Т/ Lgx (1 + gxf"1 + х (1 + xf-1

где x = SJKR. ЭТО уравнение было использовано при изучении гемоглобина лошади, для которого было принято п = 4 [65]. При сравнении формулы (7,66) с экспериментальной кривой оксигенации было найдено, что L = 9054 и g = 0,014. Однако следует подчеркнуть, что четыре субъединицы НЬ тождественны только попарно, а2р"2 (см. стр. 231), и поэтому излагаемая теория требует уточнения.

Приведенные расчеты относятся к гомотропному кооперативному эффекту, сводящемуся к смещению равновесия R Т под действием одного лиганда 5. При < 1 и не слишком больших I их формулы (7,63) и (7,65) для димера принимают вид

~г~~ 1+* (7,67)

L + {\+x)>>

v~2Ekx L^+lx)2. (7,68)

Допустим, что, наряду с субстратом S на димер действуют ингибитор / и актива

страница 164
< 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
Акция сайта - кликни получи скидку в KNS по промокоду "Галактика" - компьютерные мышки - федеральный супермаркет офисной техники.
уличные спортивные комплексы в казани купить
вр 86-77-12,5 22квт
Кухонные весы Пластик купить

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
(22.02.2017)