Микроскопические константы связывания

Микроскопические константы связывания [c.254]

Электростатические эффекты могут передаваться с высокой эффективностью через систему ароматических колец. Это обстоятельство, несомненно, очень важно для функционирования биологически активных молекул, содержащих гетероциклические ароматические системы. Рассмотрим влияние степени протонирования азота пиридинового кольца на величину микроскопической константы связывания протона фенолят-анионом пиридоксина [c.260]

Микроскопическая константа относится к определенному центру связывания. Рассмотрим, например, связывание протона с карбоксилат-ионом [c.254]

С первого взгляда может показаться, что уравнение (4-17) (уравнение Эдера) полностью описывает процесс связывания, однако, как правило, это не так. Зачастую в макромолекуле имеются центры связывания более чем одного типа, а уравнение (4-17) ничего не говорит нам о характере распределения лиганда X между различными центрами в комплексе РХ. Более того, если п велико, то невозможно экспериментально определить все п констант. Чтобы проанализировать оба вопроса, рассмотрим микроскопические константы связывания. [c.254]

Константа ассоциации /СгЛ б-Ю" (1д/Сг = 4,8). Поскольку карбоксилат-ион обладает только одним центром связывания, наблюдаемая величина /Сг и является микроскопической константой связывания. [c.254]

График Скэтчарда >/(Ь) от > во многих случаях оказывается нелинейным. Это может означать, что макромолекула имеет центры связывания более чем одного типа. Предположим, что существует л, независимых центров связывания, характеризующихся микроскопической константой диссоциации Агр Л2 центров, характеризующихся константой диссоциации Аг2 и т.д. в таком случае для каждого типа центров связывания справедливо [c.12]

Участки связывания характеризуются одинаковыми величинами микроскопической константы ассоциации комплекса белок — лиганд. Таким образом, для первой молекулы лиганда существует равная вероятность взаимодействия с любым из центров связывания (на рис. 45 макромолекула схематически изображена в виде квадрата с четырьмя [c.345]

Для определения концентрации субъединиц, одновременно занятых обоими лигандами, вначале отдельно рассчитывают концентрации ЕА,- и ЕВ/ так, как это описано в предыдущем подразделе, используя заданные значения Ео, Ао, Во и определенные в эксперименте величины kx и къ (йв — микроскопическая константа ассоциации комплекса ЛДГ—НАД). Далее определяют долю каждого комплекса ЕА, в общей популяции форм ЛДГ как [ЕА],/Ео. Умножая долю комплекса ЕА, на соответствующие вероятности связывания второго лиганда В в той же субъединице этого комплекса и на концентрацию комплексов EBi, ЕВ2 ЕВз и ЕВ4, рассчитывают концентрацию субъединиц молекулы ЛДГ, одновременно занятых лигандами А и В (обозначена как [ЕАВ]) [c.348]

Природа рассмотренного эффекта носит чисто вероятностный характер. В ее основе лежит та же причина, по которой пару шаров разного цвета вытаскивают из урны, содержащей 50% белых и 50% черных шаров, в среднем в 2 раза чаще, чем пару шаров одного цвета. В общем случае, когда молекула Р содержит п центров связывания, соотношение между микроскопическими константами образования К и константами Кг, характеризующими отдельные стадии связывания, имеет следующий вид [12, 13] [c.257]

В этом случае все микроскопические константы образования оказываются равными и представляют собой одну истинную константу, относящуюся ко всем центрам связывания. Действительно, уравнение (4-30) совпадает с аналогичным уравнением, описывающим присоединение одного протона (или какого-нибудь другого лиганда) к молекуле, обладающей одним центром связывания. Это согласуется с нашим, уже упоминавшимся выше интуитивным представлением, согласно которому раствор вещества, молекулы которого содержат п независимых центров связывания, должен вести себя точно так же, как в п раз более концентрированный раствор вещества с одним центром на молекулу. Таким образом, все наши расчеты только подтверждают выводы, и так логически вытекающие из физических представлений. Однако в действительности центры связывания в одной макромолекуле редко бывают абсолютно независимыми почти всегда между ними есть какое-то взаимодействие, и для этих случаев вполне применимы уравнения, выведенные нами для определения констант, относящихся к отдельным стадиям процесса связывания, н истинных констант. [c.258]

Каждая из форм может образоваться двумя способами. Нетрудно записать микроскопические константы для связывания второй молекулы X как сумму трех членов. Ясно, что три варианта связывания второй молекулы X не равновероятны, поскольку константы, соответствующие взаимодействиям а/ и Ьк, различаются. Таким образом, олигомер будет связываться с лигандом X преимущественно каким-то одним способом. [c.304]

Рассмотрим макромолекулу М, которая содержит п центров связывания лиганда Ь. Все центры характеризуются одной и той же микроскопической константой диссоциа- [c.8]

Следует отличать макроскопическую константу /Г,, от единственной микроскопической константы к, которая характеризует все центры связывания. Константа диссоциации к относится к равновесию с участием отдельных микроскопических форм, тогда как ма>фО-скопическая константа включает весь набор форм, обозначенных М,. и М,- J. Например, для случая и = 4, используя принятое в уравнении (15.13) изображение, можно записать [c.10]

Рассмотрим в качестве примера макромолекулу, которая присоединяет четыре молекулы лиганда Ь. Если все центры являются идентичными и независимыми и связывание Ь характеризуется микроскопической константой диссоциации к, то, согласно уравнению (15.20), четыре макроскопические константы диссоциации равны [c.17]

При данном определении ДО, еслну-я молекула лиганда связывается более сильно по сравнению с i-й молекулой (/ > Of I D для такой кооперативной системы ДС < 0. Следует отметить, что если каждый центр связывания характеризуется одной и той же микроскопической константой диссоциации, то два члена в правой части уравнения (15.39) сокращаются и ДО, J = 0. [c.18]

Если микроскопические константы, характеризующие связывание Ь2 с М, различаются, то [по аналогии с уравнением (15.54)] [c.26]

Каждая группа характеризуется микроскопической константой связывания (К ), равной б-Ю" (которую можно назвать также истинной константой связывания, так как она относится к карбоксильной группе, не взаимодействующей с другими группами). Интуитивно ясно, что в отношении связывания протонов раствор дианиона дикарбоновой кислоты должен вести себя точно так же, как раствор моноаниона I —СОО вдвое большей концентрации. Если это действительно так, то для характеристики обоих центров связывания достаточно знать одну истинную константу. Тем не менее, как это ни странно, константы образования /<1 и Кй, соответствующие связыванию первого и второго протонов, оказываются неодинаковыми /<1 = 10-Ю" Кг =2,5-Ю". Этот факт обусловлен так называемым статистическим эффектом. На первой стадии протон может присоединиться к любой из двух карбоксильных групп, и образующиеся при этом молекулы будут неразличимы [c.257]

Согласно уравнению (15.79), зависит от (Ь,), если одна или несколько микроскопических констант, характеризующих связывание Ь,, зависят от степени насыщения макромолекулы лигандом Ь2- [c.27]

В соответствии с допущением 4, для того чтобы охарактеризовать связывание лиганда Р с ферментом, необходимы только две микроскопические константы диссоциации. Эти микроскопические константы обозначают символами и к , где можно записать, например, как [c.93]

Для простоты предположим, что активатор А связывается только с К-формой, а ингибитор I — исключительно с Т-формой фермента. Пусть и — микроскопические константы диссоциации для связывания активатора и ингибитора соответственно. В общем случае предположим, что I и А присутствуют одновременно. Определим параметр следующим образом [c.98]

Заметим, что для состояний в верхнем ряду при связывании X происходят индуцированные изменения, однако наложенные на структуру ограничения заставляют все субъединицы находиться в одной и той же конформации, что приводит к нижнему ряду состояний. Пусть микроскопическая константа диссоциации для связывания X в нижнем ряду состоя- [c.120]

Статистические множители (4, /г и т. д.) появились в каждом уравнении в результате того, что Кц и Кт определены как микроскопические константы, характеризующие связывание лиганда индивидуальным центром белковой молекулы, в то время как приведенные соотношения записаны для полных молекул, а не для отдельных центров. Например, Кц = [R][X]/[RX] =y[R4X][X]/ [c.181]

Какие факторы определяют величину ki в уравнении (6-14) Эта константа скорости характеризует процесс, в ходе которого субстрат и фермент находят друг друга, соответствующим образом ориентируются и связываются с образованием комплекса ES. Если ориентация и связывание происходят достаточно быстро, то скорость реакции будет определяться скоростью сближения молекул за счет диффузии. Из-за частых столкновений с молекулами растворителя расстояния, на которые могут свободно перемещаться в растворе молекулы растворенного вещества, не превышают ничтожных долей их диаметра. Диффундирующие молекулы поворачиваются, вращаются, протискиваются между другими молекулами. Визуально этот процесс проявляется в броуновском движении микроскопических частиц, суспендированных в жидкости. Наблюдая за индивидуальной частицей, можно увидеть, что она случайно блуждает в растворе, двигаясь то в одном, то в другом направлении. Эйнштейн показал, что если измерить расстояние Ах, на которое перемещается частица за интервал времени At, то средний квадрат смещения Ах (lA ) будет пропорционален At [c.14]

Прежде чем рассматривать связывание лигандов с многочисленными центрами макромолекул, обсудим кратко различие между микроскопическими и макроскопическими константами равновесия. Рассмотрим это на конкретном примере титрования глицина, который можно считать двухосновной аминокислотой. Обозначим формы глицина, содержащие два протона, один протон и не содержащие ни одного протона, соответственно через СН СН и С , гота макроскопические равновесия можно записать следующим образом [c.6]

Взаимодействия макромолекул с лигандами широко распространены в биохимических системах. Для анализа равновесных свойств разнообразных систем разработан обширный и удобный математический аппарат. При таком анализе очень важно учитывать различие между микроскопическими и макроскопическими константами и связанные с этим статистические особенности систем. В простейших системах лиганды связываются в идентичных независимых центрах одного типа такие системы удобно анализировать, используя график Скэтчарда. Модифицированный метод анализа с использованием графиков Скэтчарда может быть полезен и в случае связывания лиганда с макромолекулой, имеющей независимые центры нескольких типов. [c.38]

Протон может присоединиться к каждому из этих двух центров,, однако микроскопические константы связывания К) для этих центров-сильно различаются. Атом азота обладает большим сродством к протону, т. е. более сильной основностью. Так, например, прн 25 °С 80% молекул нейтральной (монопротонированной) формы несут протон на атоме-азота, а остальные 20% протонированы по менее основному кислороду [c.254]

На рис. 4.4 приведена кривая связывания иона водорода сукцина-том. Оцените отсюда значение е и микроскопические константы связывания. [c.333]

Основным методическим подходом при картировании акгивно-го центра в концепции Тома является определение относительных частот расщепления связей полимерного субстрата под действием фермента. На рис. 11 видно, что расщепление каждого продуктивно связанного позиционного изомера должно приводить к образованию двух определенных продуктов. В итоге распределение продуктов реакции по олигомерам свидетельствует об относительной доле определенных позиционных изомеров при связывании субстрата с активным центром, и следовательно, о величине соответствующих микроскопических констант ассоциации позиционных изомеров, а скорость появления каждого продукта связана с соответствующим гидролитическим коэффициентом скорости реакции. Из кинетического уравнения (47) следует, что отношение скоростей образования продуктов Рт.г и Р ,+1,,+1 из одного субстрата со степенью полимеризации п равно отношению соответствующих микроскопических констант скоростей второго порядка [c.66]

Поскольку определить таутомерные отношения обычно довольно-трудно, микроскопические константы аппроксимируют константами связывания, измеренными для соответствующих соединений, у которых одна из основных групп метилирована, этерифицирована или блокиро- [c.255]

Этот конкретный пример наглядно иллюстрирует физический смысл микроскопических и макроскопических констант и их взаимосвязь. В качестве второго примера обсудим случай, когда проявляются спюпшспшческие эффекты. Рассмотрим молекулу А, которая имеет два эквивалентных центра связывания специфического лиганда. Например, А может быть дикарбоновой кислотой с длинной апифатической цепью, у которой микроскопическая константа диссоциации каждой карбоксильной группы имеет ошо и то же значение [c.7]

Возникает вопрос только ли с помошью предположения о наличии центров связывания разных типов и уравнений (15.32) и (15.33) можно объяснить нелинейность графиков Скэтчарда Ясно, что не только. Вполне вероятно, например, что связывание одной молекулы лиганда изменяет сродство макромолекулы к следующей молекуле лиганда и, таким образом, действительно вызывает непрерывное изменение микроскопической константы диссоциации. [c.15]

ToKj = Kf wdYinKj]/dyin L i = 0. Следовательно, взаимозависимое связывание L, и Lj наблюдается в том случае, когда значения микроскопических констант, характеризующих связывание лиганда одного сорта, зависят от количества связанного лигацда другого сорта. [c.27]

Из-за ограничений модели МУШ иногда экспериментальные данные интерпретируют в рамках последовательной модели. Эта модель детально разработана Кошландом и сотр. (КовЫапс е1 а1., 1966). Существенной особенностью модели является предположение о том, что связывание лиганда вызывает ряд последовательных структурных изменений в белке, и, таким образом, реализуется несколько промежуточных конформационных состояний. На молекулу не налагается ограничений относительно симметричности состояний, поэтому возможно существование многих конформаций. В принципе любое данное конформационное состояние может иметь собственные уникальные значения микроскопических констант диссоциации, которые характеризуют места связывания лигандов. По [c.102]

Если центры связывания лиганда являются идентичными и независимыми и характеризуются микроскопической константой диссоциации Л, то= 1/Ъ)киК = (3/2)Аг [уравнение (15.37)]. Поскольку получено, чтоцентры не являются независимымииэнергиявзаимодействияАС, при расчете по уравнению (15.39) равна [c.488]

Сопоставляя па данном этапе рассмотрения концепции Хироми и Тома, мы видим, что отнесение константы Михаэлиса к соответствующим микроскопическим параметрам в рамках обеих концепций идентично (сравните выражения 14 и 15, с одной стороны, и 43 — с другой). Однако смысл каталитической константы в обеих концепциях различается (см. выражения 17 и 44). Если по гипотезе Хироми каталитическая копстапта пропорциональна гидролитическому коэффициенту ко, который является строго характеристическим для данного фермента, и определяется исключительно соотношением констант ассоциации субстрата в продуктивном и непродуктивном фермент-субстратном комплексах (17), то по гипотезе Тома величина гидролитического коэффициента зависит от способа связывания фермента с субстратом и от степени полимеризации последнего. На наш взгляд, это придает настолько больн1ую гибкость расчетам на основании концепции Тома, в особенности с помощью машинного анализа, что может в отдельных случаях делать бессмысленными определения показателей сродства индивидуальных сайтов активного центра. фермента, поскольку все наблюдаемые кинетические эффекты могут быть объяснены в рамках вариации гидролитического коэффициента при изменении структуры олигомерного субстрата и способов его связывания с ферментом. То же можно отнести и к определению константы скорости второго порядка ферментативного расщепления субстрата (см. выражения 18 и 45). [c.65]

Кооперативность при связывании двух молекул лиганда может быть выражена в энергетических единицах следующим простым способом. Пусть ДО) ЯТ пК. — изменение кажущейся стандартной свободной энергии при связывании /-й молекулы лиганда. (Напомним, что К. — константа диссоциации, поэтому —КТЫК. представляет собой изменение свободной энергии при диссоциации следовательно, +/ Г1л /Г,- является изменением свободной энергии при связывании.) Это выражение для изменения свободной энергии содержит чисто статистический множитель ЯТ 1п (0 , , /0 , ) [см. уравнение (15.20)]. Для того чтобы вычленить этот статистический множитель, обозначим ДОР изменение микроскопической стандартной свободной энергии при связывании /-й молекулы лиганда. Эта величина равна [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология