Гиперболическое ингибирование

Часто оказывается, что ферменты, занимаюоще ключевые позиции в контроле метаболизма, ингибируются или активируются соединениями, не имеющими структурного сходства с субстратами или продуктами метаболических реакций. Во многих случаях имеются надежные доказательства того, что связывающие центры для субстрата и модификатора пространственно разделены. Это явление часто называют аллостерическим ингибированием или активацией, и оно имеет явное сходство с гиперболическим ингибированием или активацией. Однако аллостерические ферменты имеют и другие аномальные кинетические свойства (эти ферменты рассмотрены в гл. 7). Обсуждая вопросы контроля метаболизма, вместо термина модификатор часто используют термин эффектор , желая подчеркнуть то обстоятельство, что действие модификаторов имеет физиологическое значение. [c.94]

Как было указано выше, анализ наклонов и пересечений кинетических кривых с осями позволяет в ряде случаев определить кинетические константы. В табл. 1 приведены выражения этих величин для основных типов ингибирования. Подобный анализ не дает должных результатов, когда зависимость скорости от концентрации не является гиперболической, и поэтому график обратных величин нелинеен. Отклонения от линейности наблюдаются, например, при частичном конкурентном ингибировании или неконкурентном ингибировании в стационарных условиях в ряде случаев смешанного ингибирования и др. [c.28]

По данным кинетического анализа, ингибирование по принципу обратной связи может быть конкурентным, неконкурентным, частично конкурентным или может носить иной характер. Если при высоких концентрациях 8 активность фермента примерно одинакова в присутствии и в отсутствие аллостерического ингибитора, то кинетика внешне сходна с кинетикой конкурентного ингибирования. Однако, поскольку кривая насыщения субстратом все-таки носит сигмоидный, а не гиперболический характер, метод построения графиков в обратных координатах для аллостерических ингибиторов непригоден он предложен для конкурентного ингибирования в каталитическом центре. Поскольку аллостерические ингибиторы связываются с ферментом в другом (аллостерическом) центре, исходная кинетическая модель утрачивает силу. [c.107]

Гиперболическое ингибирование и активация [c.92]

Для того чтобы надежно установить гиперболический тип ингибирования, необходимо провести измерения скоростей ферментативной реакции в широком диапазоне значений Трудности, с которыми приходится при этом сталкиваться, делают постановку таких экспериментов очень затруднительной. Вероятно, это обстоятельство и послужило основной причиной редкости сообш[ений о гиперболическом ингибировании. По-видимому, линейные ингибиторы встречаются только в двух распространенных случаях при ингибировании продуктами реакции (гл. 5) и при ингибировании близкими аналогами субстрата, т. е. соединениями, которые настолько близки по структуре к субстрату, что конкуренция их с субстратом за связывание с одним и тем же центром становится неизбежной. Однако даже близкие аналоги субстрата могут быть гиперболическими ингибиторами (например, при ингибировании алкогольдегидрогеназы метанолом [154]). В этом случае связыва-юо ий центр является, по-видимому, достаточно вместительным, чтобы связать одновременно и зтанол, и метанол. Для всех других типов ингибитора (независимо от того, имеют они физиологическое значение или нет) гиперболическое ингибирование следует рассматривать как норму, а линейное — как отклонение от нее (раньше эта точка зрения не была обш епринятой). [c.94]

Простейший тип рН-зависимости скорости ферментативной реакции, наблюдаемый в том случае, когда в процессе ионизации участвует единственная кислая или основная группа, не отличается от общего случая гиперболического ингибирования иди активации, рассмотренного в гл. 4. С формальной точки зрения прохонирование основной группы фермента представляет собой просто частный случай связывания модификатора на особом центре, и поэтому приводить снова алгебраические выкладки для этого простейшего случая нет необходимости. Однако между протонами и другими модификаторами существуют определенные различия, вследствие чего протоны целесообразно рассматривать отдельно от модификаторов другого типа. Прежде всего активность практически всех ферментов зависит от концентрации протонов, и поэтому протон является гораздо более важным модификатором, чем любой другой модификатор. По своим размерам протон гораздо меньше всех химических соединений, и для него отсутствуют стерические ограничения. Это приводит к тому, что многие кинетические явления, невозможные для других модификаторов, для протона распространены весьма широко (например, чистое неконкурентное ингибирование). Концентрация протонов измеряется и контролируется в гораздо большем интервале, нежели при использовании любого другого модификатора, поэтому можно ожидать, что удастся зарегистрировать все вызываемые ими эффекты. Наконец, протоны обычно связываются с многими центрами в молекуле фермента, и для всестороннего анализа -рН-зависимости скорости ферментативной реакции рассмотреть связывание протона только с одним центром, как правило, недостаточно. [c.143]

Ингибирование субстратом. Согласно уравнению Михаэлиса — Ментен (6.8), при увеличении концентрации субстрата начальная скорость ферментативной реакции гиперболически возрастает, стремясь к своему предельному значению. Однако в ряде случаев при увеличении концентрации субстрата начальная скорость ферментативной реакции проходит через максимум и затем уменьшается (рис. 88). Обычно подобный тип зависимости v от [S] можно количественно описать исходя из предположения об образовании тройного комплекса SES, не обла-даюш,его ферментативной активностью [c.235]

Рассмотрим теперь некоторые специальные случаи. Если к = = О, то уравнения (4.8) — (4.10) переходят в уравнения, характерные для лине ого смешанного ингибирования (разд. 4.4). Если /с кат = Л кат7 ТО МЫ получаем гиперболическую конкурентную активацию или ингибирование. В этом случае термин кон- [c.93]

Представляет интерес анализ динамических закономерностей в поведении системы в условиях ингибирования фермента с учетом эффекта инактивации фермента в процессе реакции (см. 2.8). Проанализируем кинетику процесса для системы, открытой и по субстрату, и по ферменту. Для выяснения свойств системы рассмотрим в сравнении два случая 1) субстратнезависимый отток фермента, характеризуемый линейной зависимостью скорости оттока от концентрации в системе фермента 2) субстратзависимый отток, для которого константа скорости инактивации фермента гиперболически зависит от концентрации субстрата. [c.323]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология