Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
комплекса EAS.
Уравнение (8.198) удобно выразить через pH-функцию f~ {уравнение
(4.228)], относительные концентрации [ср. с урав-
•ч IS
нением (4.20)] и относительную константу активации г=~
К s
[ср. с уравнением (4.209)]. При этом получаем
^+2е ~Ь k'+iear / es -f- arf eas
Выражение Олберти для Ks эквивалентно следующему выражению:
** . А 0Я2 1 Я / " . ** А <
1 . ~ш I eaz | , - 'в lit - ~ I еа&2
1 + К... '+~ТГ + ^ Vi 1
Kesi Н / KaKs' \ Н
Если ввести f~ и а, то мы получим
\__________Ингибирование и активация ферментов____________569
\
В отсутствие аниона, когда а=0,
Ks = Ks-p~- (8.204)
/ es
Если fs-l, то уравнение (8.204) оказывается тождественным уравнению
(4.267), поскольку сделано допущение, что субстрат не ионизируется. При
высокой концентрации аниона /С* достигает предельного значения,
определяемого выражением
KS = KS . (8.205)
Jf. rf eas
¦ Олберти рассмотрел некоторые дополнительные осложнения,
возникающие в том случае, когда анион конкурирует с субст-Л ратом и
одновременно активирует фермент или когда, помимо
I";- аниона, присутствует еще и конкурентный ингибитор. Получен-; ные им
уравнения в общем согласуются с данными по влиянию Ш фосфата на
фумаратгидратазу, приведенными в более ранней ? ¦ работе.
'J Теорелл и др. [4712] определили влияние анионов на шесть
if констант скорости, соответствующих отдельным стадиям реак-ции,
катализируемой алкогольдегидрогеназой печени. Они на-шли, например, что
С1~ в концентрации 0,15 М понижает ско-W рость соединения фермента с
окисленным и восстановленным -? NAD примерно наполовину, удваивает
скорость диссоциации комплекса фермента с восстановленным коферментом и в
два раза снижает скорость диссоциации комплекса фермента с окисленным
коферментом.
ЛИПОФИЛЬНЫЕ ИОНЫ
Некоторые ферменты, действующие на водонерастворимые нейтральные
вещества, активируются отрицательно заряженными липофильными молекулами.
Наиболее хорошо изучена в этом отношении лизофосфолипаза из Penicillium
(КФ 3.1.1.5). Она эффективно действует на лизофосфоглицериды, но не
действует на лецитин, если только не добавлен фосфатидилинозит или
анионные детергенты, например додецилсульфат натрия или же дицетилфосфат
натрия [274]. Влияние анионных детергентов не обусловлено увеличением
поверхности вследствие образования эмульсии, так как аналогичное влияние
наблюдается и при действии фермента на монослои субстрата [275].
Присутствие поливалентных катионов и катионных детергентов предотвращает
активацию. Было показано, что фермент атакует субстрат только в том
случае, если отрицательный электрокинетический .потенциал его мицелл
превосходит определенную критическую величину.
S'
.12-14
570
Глава 8
АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ И КООПЕРАТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ
Термин "аллостерический фермент" до сих пор не получил достаточно четкого
определения и часто используется применительно к любому ферменту, для
которого наблюдаются кооперативные эффекты. Под кооперативностью при этом
понимают явление, состоящее в том, что связывание с ферментом одной
молекулы данного вещества влияет на связывание последующих молекул этого
же вещества. Следует, однако, отметить, что ко-"оперативность не является
обязательным признаком аллостери-ческих ферментов, хотя у многих из них
она действительно наблюдается.
АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
Это понятие было введено Моно, Шанжё и Жакобом [3214] .для объяснения
конкурентного ингибирования ферментов соединениями, которые существенно
отличаются от субстрата. Классический тип конкурентного ингибитора,
являющегося структурным аналогом субстрата, может быть определен как
изостери-ческий, тогда как конкурентный ингибитор, не сходный по своей
структуре с субстратом,- как аллостерический. Моно и др. предположили,
что центры связывания аллостерических ингибиторов отличаются от активного
центра фермента и, по-видимому, удалены от него. Аллостерические
ингибиторы проявляют конкурентный эффект, вызывая такое конформационное
изменение в молекуле фермента, что связывание ингибитора препятствует
связыванию субстрата, и наоборот. Эта модель может быть представлена в
виде схемы
Е з=>: ES --> Е + Р, (8.206)
EI
из которой видно, что соответствующее кинетическое уравнение должно быть
идентично уравнению для случая из остер ического конкурентного
ингибирования (8.6).
Связывание соединения в центре фермента, отличном от активного центра,
которое влияет на последний в результате кон-формационного изменения в
молекуле фермента, может, очевидно, приводить к эффектам, отличным от
конкурентного ингибирования; так, Кошланд [2567]1 предположил, что в
некоторых случаях этим объясняется неконкурентное ингибирование. Позднее
Моно, Уаймен и Шанжё ввели понятие аллостерический эффектор, относящееся
как к ингибиторам, так и к активаторам всех типов, действующим подобным
образом [3217].
Ингибирование и активация ферментов
571
Представление об аллостерических ферментах становится, однако, все более
сложным, поскольку это понятие стали использовать применительно ко всем
