Фермент константа сродства

По своей химической природе рецепторы почти всех биологически активных веществ оказались гликопротеинами, причем узнающий домен (участок) рецептора направлен в сторону межклеточного пространства, в то время как участок, ответственный за сопряжение рецептора с эффекторной системой (с ферментом, в частности), находится внутри (в толще) плазматической мембраны. Общим свойством всех рецепторов является их высокая специфичность по отношению к одному определенному гормону (с константой сродства от 0,1 до 10 нМ). Известно также, что сопряжение рецептора с эффекторными системами осуществляется через так называемый С-белок, функция которого заключается в обеспечении многократного проведения гормонального сигнала на уровне плазматической мемб- [c.289]

Обратимое ингибирование характеризуется равновесием между ферментом и ингибитором Константа равновесия (/СО служит мерой их сродства. Обратимые ингибиторы, действие которых приводит к увеличению эффективной Кт, называют конкурентными. Неконкурентные ингибиторы не влияют на величину Кт, но уменьшают максимальную скорость. Существуют ингибиторы, изменяющие как Кт, так и V. В случае конкурентного ингибирования [c.212]

На основании данных экспериментов определяют изменения в эффективных величинах максимальной скорости гидролиза и константы сродства фермента к субстрату при активации фосфодиэстеразы комплексом КМ—Са +. [c.382]

Хотя экспериментально это не доказано, есть основания думать, что натриевый насос у всех видов по крайней мере отчасти состоит из Na K -АТФазной системы. Специфические свойства фермента — векториальный компонент, константы сродства, потребность в противоионах — могут быть у разных видов различными, но общая стехиометрия, последовательность связывания Na- и других субстратов, короче говоря, общая природа активных участков на белковой молекуле, согласно принятым представлениям, в основе своей одинакова у всех животных, у которых имеется Na+K -АТФаза. Это представление согласуется с современными данными об эволюционной консервативности активных участков белковых молекул. [c.146]

Понятия фермент-субстратного комплекса и числа оборотов помогают объяснить ту высокую степень специфичности, которую проявляют ферменты к катализируемым ими реакциям. Как уже говорилось, одна-две тысячи различных ферментов клетки катализируют не более полудюжины принципиально отличных изменений химических связей. В то же время каждый фермент катализирует лишь одно химическое превращение из мириад возможных при каждом таком изменении связи. Та центральная роль, которую играют ферменты в жизни клетки, в той же степени зависит от их способности выбирать с высокой избирательностью субстраты и химические превращения, как и от их свойства осуществлять столь интенсивный катализ. В качестве примера такой избирательности ферментативного действия можно привести числа оборотов и константы сродства для гидролиза Р-галактозидазой различных галактозидов (табл. 4). [c.104]

Константы сродства гормон-рецепторных комплексов лежат в интервале 10 -10 М , что намного больше сродства фермент-субстратных комплексов. Собственно узнавание соответствующего лиганда заключается в связывании его специфическим рецептором чуждое для этого рецептора вещество, не имеющее к нему сродства, не связывается и тем самым остается неузнаваемым . [c.262]

Из выражения (8.27) видно, что эффективные отрицательные значения максимальной скорости и константы Михаэлиса ферментативной реакции соответствуют случаю /(рС/Ст(каж), когда продукт реакции имеет большее сродство к ферменту по сравнению с исходным субстратом. [c.179]

Полагая, по своей обычной методике, что гидролитический коэффициент ко для расщепления субстрата, связанного с ферментом продуктивно (т. е. с участием каталитического центра), не зависит от степени полимеризации субстрата и степени заполнения сайтов активного центра, Хироми принял, что величина соответствует плато, достигаемому каталитическими константами скоростей гидролиза при последовательном возрастании степени полимеризации субстрата (/го=Ь10 мин ) [8]. Далее, используя выражения (13) и (19) и численное значение константы скорости второго порядка гидролиза мальтозы, продуктивное связывание которой должно происходить с участием сайтов 6 и 7, прилегающих с двух сторон к каталитическому участку, Хироми рассчитал суммарное сродство этих сайтов, равное —3,1 ккал/моль. [c.52]

Константа Михаэлиса имеет большое значение при изучении ферментативных реакций, так как она служит мерой сродства между ферментом и субстратом чем больше их способность к образованию комплекса Е5, тем меньше Кт, и наоборот. Значение константы Михаэлиса зависит от природы исследуемого фермента, а в тех случаях, когда он действует на несколько субстратов, — и от природы субстрата, на который он действует. [c.151]

Ингибиторы, структурно аналогичные субстрату, способны связы- аться с субстрат-связывающим центром. В случае истинного конкурент-.ного ингибирования должна иметь место конкуренция между субстратом и ингибитором за связывание с одним и тем же центром, а кроме того, связывание одного из этих лигандов должно исключать связывание другого. Сродство ингибитора к ферменту количественно выражается константой ингибирования Ki, которая представляет собой константу диссоциации комплекса фермента с ингибитором Е1 [c.27]

Как уже говорилось, ферментативная реакция складывается из узнавания субстрата или субстратов с их размещением должным образом относительно активного центра фермента и самого акта катализа. Долгое время существовало представление, что узнавание, т.е. сродство субстрата к ( ерменту, может характеризоваться константой Михаэлиса, которая приближенно равна константе диссоциации комплекса фермент—субстрат, во всяком случае если величина кат имеет тот же порядок или меньше, чем величина к-1 [см. уравнение (6.6)]. Это представление, качественно не подвергающееся сомнению, оказалось недостаточным, когда началось систематическое количественное рассмотрение вопроса о специфичности ферментов. [c.224]

Константа Михаэлиса имеет большое значение при исследовании ферментов она является весьма важным параметром, характеризующим, в частности, степень сродства фермента к субстрату. [c.74]

Концентрация субстрата, при которой достигается скорость, равная половине максимальной, обозначается /См и называется константой Михаэлиса. Выражается она в единицах концентрации, обычно в моль/л. Константа Михаэлиса характеризует сродство фермента к субстрату чем больше эта величина, тем больше сродство, и наоборот. [c.69]

Кооперативный характер действия аллостерических эффекторов более отчетливо выявляется при низких значениях pH (pH 7,0). Ал-лостерическое ингибирование АТФ сопровождается уменьшением сродства фермента к фруктозо-6-фосфату. Активатор фруктозо-2,6-дифосфат обладающий высоким сродством к ферменту (константа диссоциации [c.238]

Активация фосфодиэстеразы при действии комплекса Са +—КМ сопровождается увеличением величины Vmax от 3 до 50 раз и уменьшением эффективной константы сродства фермента к субстрату не более чем в 5 раз в зависимости от способа очистки и времени хранения фермента. Индуцированную комплексом активность фосфодиэстеразы ингибирует большое число различных по своей химической структуре соединений, известных под общим названием антагонисты кальмодулина (АКМ). К ним, в частности, относятся лекарственные препараты, широко применяемые в медицине. при лечении шизофрении, бронхиальной астмы, злокачественных опухолей и других заболеваний. Взаимодействие антагонистов кальмодулина возможно не только с каль-модулином, но и с фосфодиэстеразой, однако последний эффект обычно не учитывают, так как он появляется при значительно более высоких концентрациях антагонистов, чем первый. Действие этих веществ можно представить следующей упрощенной схемой [c.379]

Привязка аффинанта к нерастворимому носителю в определенной мере сказывается на константе равновесия К - Увеличение К обусловлено модификацией аффинанта связыванием с матрицей, следствием чего является ограничение стерической доступности аффинанта. Напротив, уменьшение К вызывается неспецифической сорбцией фермента на нерастворимом носителе и на уже сорбированном ферменте. Если предположить, что в неочищенном препарате белка только один фермент имеет сродство к матрице, равновесие между привязанным аффинантом и выделяемым ферментом можно выразить следующим образом [c.62]

Однако иногда в неочищенном белке содержатся два или более фермента, обнаруживающих сродство к связанному аффинанту. Если константа равновесия реакции для второго фермента /(1(11) > 10" моль/л, то только незначительные количества второго фермента будут задерживаться на носителе вместе с выделяемым ферментом. Если 1(11) 10 моль/л, то собируется смесь обоих ферментов даже в том случае, если выделяемого фермента много меньше /< 1(11). Это следует из специфической формы изотермы адсорбции для аффинной хроматографии, поскольку теплота адсорбции предельно высока в условиях хроматографии. [c.63]

Из табл. 4 видно, что для этих субстратов в широких пределах изменяется как число оборотов, так и константа сродства. Следует отметить, что среди указанных в таб лице соединений лактоза, являющаяся природным субстратом р-галактоз идазы, отнюдь не лучший субстрат для этого фермента. Более того, среди перечисленных в таблице соединений нетрудно найти два таких, к одному из которых у р-галактозидазы будет более высокое сродство, а к другому — более высокое число оборотов. Наиболее резко это проявляется в случае серусодержащего аналога [c.104]

ОНФГ, тио(о-нитрофенил)-Р-галактозида. К этому соединению фермент имеет гораздо большее сродство (и соответственно более низкую константу сродства), чем к лактозе, но при этом оно вовсе не гидролизуется Р-галак-тозидазой. (Несовпадение данных для гидролиза ОНФГ, приведенных на фиг. 52 и в табл. 4, обусловлено тем, что эти измерения проводились при разных температурах.) [c.105]

Де l max - предельное значение V, Км - константа Михаолиса, характеризующая сродство субстрата к ферменту. [c.291]

Из рассмотрения выражения (6.144) видно, что в том случае, когда продукт реакции имеет большее сродство к ферменту по сравнению с исходным субстратом Кр Кпцк ж)), эс )фективные кинетические параметры — максимальная скорость и константа Михаэлиса ферментативной реакции — имеют отрицательные значения [c.252]

Известно, что кинетику ферментативных реакций можно изучать с помощью регистрации либо начальных участков кинетической кривой, либо достаточно протяженных ее участков (практически до полного завершения реакции) [21]. В первом случае изучение преврапгений полимеров не отличается принципиально от изучения реакций любых других (простых) субстратов, поскольку в начальный период реакции ферментативной атаке могут подвергаться различные по реакционной способности участки полимера в зависимости от их относительного содержания и относительного сродства фермента к ним. Поэтому соответствующие эффективные кинетические параметры ферментативной реакции (константы Михаэлиса, каталитические константы) являются некоторыми средними величинами и не могут быть использованы для описания и теоретического предсказания временного хода ферментативного процесса на достаточно больших глубинах превращения полимеррюго субстрата. [c.29]

В основе теоретических рассуждений Хироми в работах [6—10] лежит постулат, что активный центр деполимераз состоит из нескольких сайтов, каждый из которых в фермент-субстратном комплексе взаимодействует с мономерным звеном полимерного субстрата (например, в случае деградации амилозы под действием амилаз — с глюкозпыми звеньями). Сродство сайта i к мономерному звену можно охарактеризовать микроскопической константой Ai, представляющей собой соответствующую константу ассоциации. Переходя от микроскопических констант к макроскопическим , примерами последних являются экспериментально определяемая константа ассоциации субстрата в целом с активным центром фермента К и стандартная свободная энергия комплексообразования субстрата с ферментом AG°, связанные следующим соотношением [c.40]

Для ферментов эндоденствия расчет сродства сайтов с помощью упрощенного уравнения (20) непригоден, так как субстраты здесь могут связываться в нескольких продуктивных позициях, что опять приводит к необходимости суммирования но нескольким позиционным изомерам. В связи с этим экспериментальное определение только константы скорости второго порядка кцат/Кт недостаточно для выявления сродства сразу нескольких сайтов и еще необходимы независимые экспериментальные данные. Так, Хироми и сотр. дополнительно использовали количественное определение продуктов ферментативного превращения во времени [9]. Это, в свою очередь, позволяет установить константы скоростей реакций образования меченых -меров Р , отщеп- [c.43]

Для конкретного случая, представленного на рис. 6, отношение константы скорости псевдопервого порядка образования меченого димера из тетрамера к константе скорости образования меченого мономера из тримера (левая часть выражения 24) позволяет определить сродство четвертого по счету сайта активного центра фермента (рис. 6, а). [c.45]

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]

Молекула киназы фосфорилазы состоит из субъединиц четырех типов ар б. Молекулярная масса фермента — 1,3-10 Да — отвечает формуле (аРуб)4- Киназа фосфорилазы играет, как показано, ключевую роль в регуляции обмена гликогена и в сопряжении гликогенолиза и мышечного сокращения. В скелетной мускулатуре она существует в двух молекулярных формах нефосфорилированной ( неактивированная ) и фосфорилированной ( активированная ). Первая активна лищь при pH 8,2, вторая — при pH 6,8 и 8,2. При активации фермента отнощение активностей, измеренных при pH 6,8/8,2, возрастает от 0,05 до 0,9—1,0. Активация киназы достигается фосфорилированием а- и р-субъединиц, которое катализирует цАМФ-зависимая протеинкиназа. Каталитическую роль выполняет -субъединица б-субъединица идентична a +- вязывaющeмy белку — кальмодулину. Ферментативная активность киназы фосфорилазы полностью зависит от ионов На р-субъединице фермента имеется регуляторный центр, обладающий высоким сродством к АДФ. Константа Михаэлиса для АТФ равна [c.223]

Для случая кз С к2 Км = АГд в уравнении 6.3-13, которое, таким образом, становится особым случаем уравнения 6.3-17. Следовательно, при кз Аг константа Км представляет собой всего лишь меру сродства фермента к субстрату, так как только в этих условиях она становится равной Кз. С другой стороны, Км представляет собой эмпирическую константу, совпадающую с концентрацией субстрата, когда скорость реакции достигает половины своей максимальной величины VmtLx (рис. 6.3-2). Если Км = [8], то поскольку з[Е]о = тах1 уравнение 6.3-17 упрощается [c.346]

Большинство внутриклеточных ферментов обладает олигомерной структурой, и поэтому связывание аллостерических эффекторов приводит к весьма интересным явлениям. Для получения соответствующих математических выражений необходимо ввести по паре констант связывания для ингибитора и активатора, характеризующих сродство к кон-формерам А и В. Поскольку при составлении уравнений материального баланса необходимо учесть все возможные комплексы, получающиеся выражения весьма сложны. Функции насыщения в модели Моно — Уаймена — Шанжё (гл. 4, разд. Д) пмеют довольно простой вид. В соответствии с уравнением (4-53) степень насыщения у для этой модели определяется следующим выражением ,1 [c.36]

Вследствие доступности и важности белков сыворотки крови, особенно сывороточного альбумина, их чаше всего выбирают в качестве модели при изучении процессов связывания. Из анализа Скэтчарда известно, что связывание с белками является многоступенчатым равновесием, т. е. включает ряд центров связывания, у которых сродство к лиганду может быть различным. Вполне возможно, что суммарный результат и общая константа связывания могут оказаться различными для двух энантиомеров. Более того, исходя из часто демонстрируемой ферментами субстратной энантиоселективности можно предположить, что у других белков также возможно наличие центров сорбции, обладающих высоким сродством и энантиомерно-дифференцирующей способностью. [c.132]

Более сложные реакционные схемы с большим числом интермедиатов описываются более сложными уравнениями, сохраняющими, однако, ту же общую форму (4), где /Скат — константа стадии, определяющей скорость процесса, Т( = (/С2+ к-ъ)/к- — константа Ми-хаэлиса, мера сродства субстрата к ферменту. В простых случаях, когда связывание является быстрым предравновесным процессом (т. е. /С2 к-г), Км становится равной константе диссоциации фер-мент-субстратного комплекса. При высоких концентрациях субстрата, определяемых как [5] /(м, выражение (4) упрощается в [c.454]

Другой пример сильного взаимодействия белка с ДНК—регуляция оперона белком-репрессором. Наиболее изученным примером является 1ас-оперон Е. соИ [25]. Ген-регулятор кодирует синтез белка 1ас-репрессора, который затем связывается с соседним оператором. Связывание с белком-репрессором малой молекулы— индуктора, например изопропилтио-р- )-галактопиранозида, вызывает диссоциацию репрессора с операторного участка. Последующая транскрипция трех соседних генов оперона приводит к биосинтезу трех ферментов — Р-галактозидазы, галактозопермеазы и тиогалактозидтрансацетилазы. 1ас-Репрессор представляет собой тетрамерный белок, состоящий из идентичных субъединиц по 347 аминокислот каждая. Сродство репрессора к последовательности ДНК оператора зависит от ионной силы константа диссоциации в клетке, вероятно, менее 10 " моль/л . Структура участка связывания ДНК в 1ас-репрессоре до сих пор не выяснена, однако удаление трипсином 59 остатков с Л -конца и 20 остатков с С-конца предотвращает связывание. Несколько больше известно об участке связывания индуктора. Измерения флуоресценции показывают, что находящийся в участке связывания индуктора остаток триптофана при связывании перемещается в менее полярное окружение. Изучение изменения флуоресценции методом остановленного потока показывает, что процесс связывания проходит в две стадии. Быстрая начальная стадия подчиняется, как и ожидалось, кинетике второго порядка. Более медленная стадия мономолекулярна и, по- [c.569]

Константа Михаэлиса в определенной мере характеризует сродство фермента к субстрату. Так как эта величина является аналогом константы диссоциации комплекса Е8, то чем ниже А м, тем выше сродство. В то же время Кц, как следует из (6.6), превышает констант диссоциации коьшлекса Е8. Как видно нз уравнения (6.9), А м численно равна значетио а, при К07 0р0м достигается значепие скорости, равное половине от К ах- [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология