Конкурентные ингибиторы, влияние на скорость реакции

Исследования фермент-субстратных взаимодействий, особенно проведенные в последние 25 лет, подтвердили и расширили эти идеи. Ферменты, обладающие подлинной специфичностью и использующие только один субстрат, трудны для систематических исследований. Существует, однако, много ферментов с весьма широкой специфичностью. Для них становится возможным измерение влияния изменения структуры субстрата на /Скат и /(м в условиях, оптимальных для природного субстрата. Другим полезным подходом является использование соединений — конкурентных ингибиторов реакции. Последние представляют собой соединения, связывающиеся в том же участке фермента, что и субстрат, обычно в силу близости их структур, и тем самым мешающие протеканию реакции между ферментом и субстратом, так как занимают места, в обычных условиях занимаемые субстратом. Эффект ингибирования четко зависит от концентрации, и каждый отдельный ингибитор можно охарактеризовать, измеряя влияние изменения его концентрации на скорость ферментативной реакции. Эффективность процесса выражается посредством константы ингибирования /С , которая, подобно Кч, в пределе равняется константе диссоциации. [c.511]

Следовательно, влияние конкурентного ингибитора на скорость ферментативной реакции состоит в том, что он увеличивает кажу- щееся значение i мв (1 -Ь ИК ) раз, уменьшает в то же число раз кажущееся значение / Гми оставляет без изменения величину V. [c.80]

Из уравнения следует, что изменение pH среды оказывает влияние лишь на сродство субстрата к ферменту (т. е. на величину Кт) и не влияет на максимальную скорость реакции. Здесь также видна аналогия в действии водородных ионов и других конкурентных ингибиторов. [c.108]

Использование графиков, построенных в двойных обратных координатах для анализа данных, полученньк при исследовании ингибирования ферментативных реакций, позволяет легко отличать конкурентные ингибиторы от неконкурентных. Проводятся две серии опытов по определению скорости реакции при одной и той же концентрации фермента. В одной серии концентрация субстрата тоже остается постоянной и соответствующими экспериментальными методами определяется влияние повышения концентрации ингибитора на начальную скорость реакции Го. В другой серии, наоборот, концентрация ингибитора поддерживается постоянной, но используются разные концентрации субстрата. На основе данных, полученных в опытах той и другой серии, строят графики в координатах 1/И [c.247]

Конкурентное и неконкурентное подавление можно различить экспериментально, измеряя (в присутствии и в отсутствие ингибитора) влияние концентрации субстрата на скорость реакции. Необходимо помнить, что эти два вида подавления представляют собой крайние случаи обычно же результаты удовлетворяют некоторому промежуточному состоянию. Так, например, I может не соединяться с активным центром, но сродство между EI и S может отличаться от сродства В и S, так что а 1. Когда S и I конкурируют за данный активный центр, они могут присоединяться к Е в другом центре и влиять на сродство Е к I и (или) к S. Таким образом, соединение EIS не является запрещенным и, следовательно, а ф оо. [c.69]

Конкурентное ингибирование проще всего можно распознать экспериментальным путем, определив влияние концентрации ингибитора на зависимость начальной скорости реакции от концентрации Субстрата. Для выяснения вопроса о том, по какому типу-конкурентному или неконкурентному-происходит обратимое ингибирование фермента (дополнение 9-3), весьма удобно преобразовать уравнение Михаэлиса-Ментен в линейную форму. Чаще всего для этой цели используют метод двойных обратных величин. Из графиков, построенных в двойных обратных координатах, можно определить также значение константы диссоциации комплекса фермент-ингибитор. Для реакции диссоциации [c.246]

При анализе линейной сопряженной системы полезно выяснить еще один вопрос что произойдет, если одна из стадий процесса будет необратимой Очевидно, в этих условиях процесс будет односторонним и влияние ингибитора будет совершенно иным. Большинство случаев такого рода не представляет интереса. Так, например, если необратима стадия, лимитирующая общую скорость процесса (скажем, если концентрация продукта реакции в растворе поддерживается на уровне, близком к нулю), ингибиторы влияют на V или на Кт точно так же, как в рассмотренном выше случае обратимого процесса. Продукт В будет накапливаться, и регулирование будет осуществляться по тем же законам. Аналогичным образом, если скорость процесса лимитирует стадия, предшествую щая необратимой, то при ингибировании этой лимитирующей стадии сопряженная система будет вести себя так же, как в предыдущем случае. Только в том случае, когда лимитирующая стадия следует за необратимой, поведение системы оказывается более интересным. Пусть стадия Ер (фиг. 27) является необратимой, а стадия Ед — лимитирующей. При конкурентном ингибировании Ед будет накапливаться В, что будет препятствовать ингибированию но если Е, ингибируется неконкурентно или бесконкурентно (или необратимо), накопление В будет лишь ограниченно восстанавливать скорость реакции. В этих условиях Ед работает, так сказать, столь [c.249]

Ри . 8.3. Л. Влияние конкурентного ингибитора, содержащегося в препарате субстрата, на скорость реакции. Слева — график зависимости скорости реакции от концентрации субстрата справа — график зависимости обратных величин. Б. То же, что и на рис. А, но с неконкурентным ингибитором, содержащимся в субстрате. [c.283]

Как видно из рис. 6.11, влияние конкурентного ингибитора на скорость реакции приводит к изменению Ку , максимальная скорость реакции при этом остается без изменения. Неконкурентное ингибирование связано со снижени-ем без изменения константы Мехаэлиса. [c.78]

Реакция, катализируемая уропорфириноген-I—синтетазой, неконкурентно тормозится формальдегидом, а также такими соединениями, как тг-хлормеркурибензоат, Hg + и Ag+, которые реагируют с сульфгидрильными группами. Некоторые аналоги ПБГ являются конкурентными ингибиторами в этой реакции. Ионы аммония и гидроксиламин оказывают слабое влияние на скорость потребления ПБГ, но способствуют накоплению полипиррольных промежуточных продуктов синтеза уропорфириногена I. [c.447]

Вывод, сделанный на основании рассмотренных результатов физико-химических исследований, характеризующих воздействие углеводородов на структуру белков, подтвердился и при изучении влияния углеводородов на биологическую активность ферментов (на примере некоторых протеаз). Углеводороды, солюбилизированные ферментами, тормозят протеолитические реакции пепсина, химотрипсина и трипсина. Однако углеводороды не влияют на лгаксимальную скорость гидролиза, а лишь увеличивают константу Михаэлиса. Эти результаты, а также литературные данные позволяют сделать вывод о том, что углеводороды, являясь конкурентными ингибиторами протеолитических ферментов, существенно не изменяют их структуры [163, 164]. [c.32]

Уравнение (VIII. 21) аналогично уравнению (VIII. 3), выражающему влияние конкурентного обратимого ингибитора на скорость ферментативной реакции. Эта аналогия вполне естественна. В соответствии со схемой реакций (стр. 105) водородные ионы выступают в качестве конкурентного ингибитора, присоединяясь к IEH+]-форме фермента (реакция, характеризующаяся константой диссоциации Кь)- В знаменателе уравнения (VIII. 21) это торможение [c.107]

Известно, что спирт в реакциях эпоксидирования может проявлять себя как ингибитор и активатор эпоксидирования [4], а также ингибитор каталитического распада гидропероксида кумола. Исследования влияния 2-метилпропанола-1 проводились при молярном отношении спирт гидропероксид кумола от 0,5 до 3,5. Из полученных результатов (рисунок) видно, что при введении 2-метилпропанола-1 в концентрации -С4Н90Н ГПК до 0,7 происходит снижение скорости общего расхода гидропероксида кумола, причем скорость снижается за счет снижения скорости каталитического распада ГПК (1 = ). При молярном отношении -С4Н90Н ГПК от 0,7 до 1,5 происходит резкое увеличение скорости эпоксидирования, в то время как скорость реакции каталитического распада почти не изменяется. Это можно объяснить образованием активных комплексов спирта с катализатором. При молярном отношении /-С4Н90Н ГПК больше, чем 1,5 1 явление конкурентного ингибирования преобладает над эффектом активации катализатора спиртом. [c.49]

Рассуждения такого рода наглядно поясняют и влияние ингибирующих (тормозящих процесс) веществ. В случае конкурентного ингибирования ингибитор конкурирует с субстратом за образование связей с тем же самым активным центром фермента. При этом только при более высоких концентрациях субстрата будет достигнута равная максимальная скорость. Значение К больше, чем при реакции без ингибитора. Примером такого явления может служить ингибирование действия дегидрогеназы янтарной кислоты под действием малоновой кислоты. [c.659]

Однако это не так фактически фосфат активирует АТФазную реакцию [75—77], а его влияние на АТФ-зависимые эндергониче-ские реакции субмитохондриальных частиц сложное и зависит от присутствия АДФ [78]. Такое парадоксальное влияние фосфата на АТФазную активность послужило предпосылкой для наших исследований, в которых было обнаружено сильное воздействие Фн на образование медленного комплекса Е-АДФ. Мы показали, что неорганический фосфат практически не влияет ни на Кт для АТФ, ни на /Сг для АДФ (простой конкурентный тип торможения) в АТФазной реакции, катализируемой субмитохондриальными частицами. В то же время величина константы диссоциации медленного комплекса Е-АДФ в присутствии 10 мМ Фн увеличивается на два порядка. Следует отметить, что предложенная нами ранее гипотеза, согласно которой высокоспецифичное к АДФ место связывания нуклеотида служит активным центром АТФазной реакции [50, 53], количественно плохо согласовывалось с величинами Кт для АДФ в процессе окислительного фосфорилирования. Сильное уменьшение сродства фермента к АДФ в присутствии фосфата, во-первых, сняло это противоречие, а во-вторых позволило дать простую интерпретацию ряду ранее известных, но не объясненных фактов. Давно известно, что азид, будучи ингибитором АТФазы, ингибирует связывание фосфата фактором Рь а сульфит увеличивает это связывание 7]. Образование комплекса р1 с фосфатом — медленный процесс [6, 7], что плохо соответствует представлению о его вовлечении в каталитический цикл окислительного фосфорилирования. Оба этих явления логически вытекают из схемы (12), так же как и не объясненная ранее стимуляция АТФазной. реакции после преинкубации с неорганическим фосфатом [75—77]. Нам удалось показать, что неорганический фосфат, уменьшая сродство АТФазы к АДФ, медленно (с такой же скоростью, как и АТФ-регенерирующая система) активирует АДФ-блокированную АТФазу, и эта активация чувствительна к азиду. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология