Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
7-14
490
Глава 8
Другой возможный механизм неконкурентного ингибирования был рассмотрен
Уэстли [5057]. Он основан на предположении, что у некоторых олигомерных
ферментов в каждый данный момент времени каталитически активной является
только часть центров (см. с. 589-591). Если между олигомерным: и
мономерным состояниями фермента устанавливается равновесие, причем каждый
мономер является активным, а в олигомере активностью обладает только
часть субъединиц, то любое соединение, которое вызывает ассоциацию, будет
влиять на V, но не на /См, и, следовательно, будет действовать как
неконкурентный ингибитор. Однако механизм ингибирования такого типа пока
не обнаружен ни для одного фермента.
Тип 116: частичное неконкурентное ингибирование. При данном типе
ингибирования комплекс EIS в системе (8.17) может распада/ься с
образованием продуктов. Константа скорости этого процесса равна k', и
вместо уравнения (8.22) в таком случае имеем
v=kx-\-k'z. (8.26))
В равновесных условиях уравнение скорости будет иметь вид.
i
ke+ k -jr- e
1 K-
v=-----------?------------------------ (8.27)
*+-r
или в относительных величинах
<р= (,;7н<+.) > <8-28>
где R=k'/\k. При избытке субстрата скорость будет равна ke в отсутствие
ингибитора, а при избытке ингибитора - k'e\ таким образом, скорость
уменьшается не до нуля, а до определенного предела. Если k' равно нулю,
уравнение (8.27) упрощается до ^(8.23); если k'>\k, то I является
активатором фермента. Уравнение (8.27) можно записать в виде
(>+-?¦) (,+ ^
(8.29)
¦ + ' 4'
Kt ' k
Сравнивая это уравнение с (8.13), следует отметить, что в оба: уравнения
входит одна и та же функция г, но отношение величин сродства субстрата к
Е и EI в (8.13) заменено в (8.29) от>
Ингибирование и активация ферментов
491
ношением "активностей" Е и EI; в последнем случае ингибитор влияет не на
Ks, а на V. Как и раньше, определить К; обычными методами весьма трудно;
в частности, методы построения
графиков зависимости^- от г (с. 504) здесь оказываются непри-
V
менимыми, поскольку график зависимости - от i не является
линейным: он представляет собой кривую с насыщением. Графики зависимости
длин отрезков, отсекаемых графиками двойных обратных величин, от i также
являются кривыми с насыщением. Если, однако, K's или k' (как это бывает в
некоторых случаях) определены независимым путем по данным измерений
кажущегося сродства или максимальной скорости в присутствии избытка
ингибитора, то К; можно определить с помощью подхода, рассмотренного на
с. 508.
Как и в случае ингибирования типов 16 и Па, уравнение скорости для
рассматриваемого типа ингибирования в стационарных условиях является
очень сложным; графики двойных обратных величин могут быть линейными
только при некоторых особых условиях [501, 1420, 1872].
Смешанное ингибирование
Тип Ilia: полное смешанное ингибирование. В случае конкурентного и
неконкурентного ингибирования прямые, построенные в двойных обратных
координатах, пересекаются в точке, лежащей на одной из осей; учитывая это
обстоятельство, ингибирование считают смешанным, если соответствующие
прямые пересекаются слева от оси I/о в точке, не лежащей на оси 1/s.
Типичные графики для смешанного ингибирования приведены на рис. 8.2 и
8.4. Следовательно, смешанный ингибитор изменяет как Км, так и V.
Кажущаяся Км может либо увеличиваться, либо уменьшаться, а V всегда
уменьшается. Этот тип ингибирования может наблюдаться в разных ситуациях,
и привести для него общую схему реакции не представляется возможным.
Общее уравнение скорости для смешанного конкурентного и неконкурентного
ингибирования в стационарных условиях было выведено Боттсом и Моралесом
[501]; это уравнение весьма сложно и соответствующий график двойных
обратных величин не является линейным. Фриден [1420] рассмотрел условия,
при которых эти графики могут быть линейными.
Теоретический анализ случая, когда полное неконкурентное ингибирование
сочетается с частичным конкурентным для равновесных условий, был проведен
Фриденвальдом и Менгвин-Девисом [1427]. Они рассматривают данный случай
как общий, хотя фактически из сделанных ими предположений следует, что
ингибитор не только влияет на взаимодействие фермента и суб-
7*.
492
Глава 8
страта, но и полностью предотвращает распад фермент-субст-ратного
комплекса.
Следовательно, данные предположения носят такой же характер, что и в
случае ингибирования типа 16 [уравнение (8.7)], но имеется одно различие:
в механизме (8.7) распадаются и ES, и EIS, причем с одинаковой скоростью
(константа скорости равна k), а в механизме (8.30) распадается только ES.
Таким образом, уравнения (8.8) - (8.11) остаются справедливыми, а (8.12)
заменяется на
Отметим, что в схеме (8.30) фигурируют четыре константы диссоциации, а в
уравнение (8.32) входят только три из них; это обусловлено тем, что
система симметрична, поэтому, зная любые три константы, мы можем найти
четвертую [см. (8.15).]. Уравнение (8.32) может быть записано в виде
