Модели активации Fab-фрагментов

Важная роль в ферментативном катализе отведена сорбции на активном центре боковых фрагментов субстратной молекулы, не претерпевающих в ходе реакции никаких химических изменений. Теоретический анализ двухцентровой модели химического взаимодействия, проведенный в гл. II, показал, что кинетическая роль подобного комплексообразования реагентов сводится фактически к стабилизации переходного состояния реакции и, тем самым, к понижению свободной энергии активации катализируемой реакции. В этом параграфе будут рассмотрены кинетические показатели некоторых неферментативных моделей, на примере которых удобно проиллюстрировать то, что реализация дополнительных взаимодействий реагентов за счет их боковых химически инертных групп действительно приводит к ускорению реакции. Это взаимодействие (типа E-R, см. схему 2.10) может быть электростатическим или гидрофобным, а также протекать с образова- [c.72]

Вместе с тем пачечная модель встретилась с рядом трудностей, связанных с объяснением явлений высоко-эластичности и вязкого течения полимеров. Так, например, известно, что статистические теории равновесной высокоэластичности и вязкого течения полимеров, основанные на модели индивидуальных статистических клубков со случайными зацеплениями, довольно хорошо согласуются с экспериментом, хотя в них учтены только молекулярные характеристики отдельной цепи или ее фрагментов. В соответствии с этими теориями равновесная упругая сила определяется при данной температуре величиной относительной деформации статистического клубка между зацеплениями (сшивками), а макроскопическая деформация однозначно связана со степенью растяжения гауссовой цепи. Протяженность плато высокоэластичности по температуре при данной величине деформирующей нагрузки точно так же, как и вязкость расплава для линейных полимеров, однозначно связана с молекулярной массой. Энергия активации вязкого течения во многих случаях соответствует диффузии отдельных сегментов в расплаве. В рамках исходной пачечной модели, которая, по существу, предполагает, что деформационные свойства полимера определяются кооперативным поведением ассоциата, а вклад теплового движения отдельных макромолекул и ее сегментов игнорируется, преодолеть указанные противоречия весьма затруднительно. [c.44]

Гораздо быстрее протекает термический распад более слабых связей, например, поперечных серных. Энергия активации распада низкомолекулярных полисульфидов, которые можно рассматривать как модели сшитых фрагментов вулканизата, равна 24 ккал 1моль [Ъ2]. При таких значениях а термический распад серных сшивок должен быть заметным уже при 70—80°, что наблюдалоА в работе [7]. [c.162]

Рассмотрим теперь реакцию соединения двух частиц А и В (А + В — АВ). Переход из начального состояния А + В в конечное АВ связан с уменьшением числа неупор дочных движений, так как исчезают 3 поступательных и 3 вращательных движени , которые трансформируются в более упорядочные движения — колебания и внутренние вращения фрагментов продукта АВ. Следовательно, в процессе А -Ь В АВ значительно уменьшится энтропия реакции. Можно предположить предельный случай, когда происходит максимальное снижение энтропии в процессе перехода из исходного состояния в активированное. При таком изменении энтропии геометрические, механические и другие свойства активированного комплекса АВ+ следует считать практически совпадающими с соответствующими свойствами молекулы продукта АВ. Процесс активации будет, очевидно, иметь предельно низкую энтропию активации. Именно такая модель переходного состояния и была ранее названа жесткой моделью активированного комплекса. [c.29]

Характер влияния заместителей на химическую кинетику термолиза, а также термохимические и квантово-химические расчеты подтверждают бирадикальную схему термолиза [77,78, 81]. Исходя из бирадикальной модели, методом молекулярной механики ММ2, для большой серии замещенных диоксетанов и промежуточно образующихся бирадикалов были рассчитаны энтальпия образования, геометрия центрального фрагмента, торсионный угол О-С-С-О, энергия напряжения в цикле [83]. В совокупности с термохимическими расчетами по методу аддитивных групповых вкладов Бенсона удалось получить удовлетворительные корреляционные уравнения, связывающие величины аррениусовской энергии активации и свободной энергии активации с энергиями напряжения углов в исходном диоксетане и бирадикале. Достаточно высокая предсказательная способность этих корреляционных уравнений является дополнительным доводом в пользу бирадикальной схемы распада. [c.252]

Для изучения химико-технологических процессов создаются АСНИ, специализированные на задачах анализа кинетики каталитич. хим. р-ций. Элементы исследуемого объекта-реакционноспособные фрагменты молекул и активные центры катализатора осн. задача-выбор эффективных каталитич. системы и режшыа работы катализатора. Для решения этой задачи синтезируются варианты гипотетич. маршрутов хим. р-ций, по к-рым в ЭВМ автоматически составляются системы дифференц. ур-ний, представляющих собой мат. модели кинетики р-ций. Число вариантов моделей ограничивается по результатам предварит. экспериментов. На основе анализа входных и выходных расходов и концентраций потоков, т-р и давлений в исследуемых реакторах (в контролируемых условиях тепло- и массообмена внутри реакц. слоя) оцениваются константы скоростей и энергии активации в ур-ниях кинетики. Анализ особенностей кинетич. ур-ний дает возможность планировать последующие эксперименты для сокращения числа гипотез и выбора оптимальных условий использования каталитич. системы. Выявление лимитирующих стадий процесса позволяет найти направление совершенствования катализатора. Принципиальное улучшение исследований данного класса стало возможным на базе изучения кинетики хим. р-ций в динамич. режимах и благодаря слежению физ. методами (ЭПР, диэлькометрия и др.) за состоянием активных центров катализатора в ходе р-ций. [c.27]

Статистической теории мономолекулярных термических и нетермических (типа химической активации) мономолекулярных реакций в последние годы было посвящено несколько книг [21, 22] и обзоров [23—25]. Что касается бимолекулярных реакций, то отметим недавний обзор [26], в котором обсуждены вопросы расчета полных сечений и функций распределения, а также дана ин-териретация полученных к тому времени экспериментальных результатов главным образом по ион-молекулярным реакциям. Появившиеся после опубликования этого обзора теоретические работы по статистическим моделям посвящены разработке методов расчета фазовых объемов, определяющих вероятности распада комплекса по различным каналам [27—32], и функций распределения фрагментов по энергиям [33—36]1 Угловому распределению фрагментов, а также их поляризационным характеристикам стало уделяться внимание лишь в самое последнее время в связи с возникшей возможностью их детектирования. Стало ясно [37, 38], что исследование угловых распределений и измерение связанных с ними корреляционных функций различных угловых моментов несут большую информацию о механизме распада комплекса. [c.57]

N-aцильнoe производное нуклеофильного звена или его модель) или геометрическую модель переходного комплекса. Тогда формируемая в процессе синтеза и миграции заместителей первичная структура будет настраиваться на минимум свободной энергии системы, соответствующий глобулам, в которые встроен промежуточный продукт каталитического превращения или модель переходного комплекса. Иными словами, конформационный переход произойдет при достижении такого внутримолекулярного распределения функциональных групп, в котором модель функционирующего активного центра уже учтена как элемент первичной структуры. Теперь нужно удалить включенный фрагмент из сформировавшейся глобулы и освободить активный центр. Если в результате этого не произойдет катастрофического разрушения третичной структуры (а ее, если понадобится, можно предварительно стабилизировать внутри- или межмолекулярным сшиванием), то система перейдет в более высокий энергетический минимум, запомнив ,, однако, энергетически предпочтительное состояние с занятыми активными центрами. Последнее эквивалентно возникновению некоторого напряжения, которое по крайней мере частично сохранится или даже усилится при сорбции соответствующего субстрата в зоне активного центра и которое будет подталкивать реагирующие частицы вдоль координаты реакции, т. е. в сторону образования промежуточного продукта или переходного комплекса, запрограммированного при самонастройке. Упомянутое напряжение окажется причиной снижения свободной энергии активации процесса. Термин напряжение взят в кавычки, ибо, вообще говоря, нет никакой необходимости (впрочем, равно как и противопоказаний) трактовать его как истинное напряжение третичной структуры. [c.296]

НЖК равна 18 А (Ангстрем), а толщина определяется толщиной ароматических фрагментов и равна 4,3, 4,7 и 5,0 А для БФ, ФЦГ и БЦО соответственно [249]. Большая величина алифатических фрагментов по сравнению с фенильным должна приводить к более плотной упаковке НЖК и, соответственно, к большей величине 71. Однако ослабление межмолекулярного взаимодействия при замене фенильного кольца у БФ-5 на циклогексановый фрагмент у ФЦГ-5 приводит к уменьшению значения кр на 1,7 % и к сохранению величины 71 на прежнем уровне. Значение изменения свободного объема SVfg сопоставимо с величиной свободного объема (2-3 %) в соответствующей модели (см. 3.2). Для бициклооктанов более плотная упаковка молекул НЖК, получающаяся вследствие большой толщины бициклооктанового фрагмента и его особой формы, влечет за собой значительное (в 3 раза) увеличение 71. Однако меньшая энергия межмолекулярного взаимодействия (энергия активации у бициклооктанов Е — 3600 К [c.124]

Как и для белков, резкое падение /r выше 220 К и отсутствие заметного уширения узкой компоненты спектра РРМИ при этих температурах не может быть объяснено в рамках обычных твердотельных моделей и связывается с внутримолекулярной подвижностью, обусловленной возбуждением конформационных подсостояний ДНК. Как и для белков, внутримолекулярное движение может быть смоделировано в рамках модели броуновского осциллятора с сильным затуханием или ограниченной диффузии. В качестве фрагмента двойной спирали ДНК, участвующего в диффузионном движении, можно рассмотреть, например, один или несколько нуклеотидов, азотистые основания, остатки сахаров. На рис. 14.25 представлены расчетные данные /r = /(Г, Еа, а, Тс) с применением следующих параметров Л = 0,61, = (l/2)Q x ) = 1,25 (размер области движения) Q = 4ж тв/Х, 2в — угол рассеяния, А — длина волны излучения, Еа = 6,2 ккал/моль (энергия активации) при Л = 1,2 = 2, Еа = 8,75 ккал/моль, характерное время корреляций движения, полученное из уширения линии ДГ a h/тс 10 с. [c.475]

В частности, в рамках этой же теории можно рассмотреть и другую модель конформационных движений — движение в вязком ящике при наличии выделенного потенциального барьера. В этом случае, как показывают расчеты, величина энергии активации г складывается из высоты барьера и энергии активации микровязкости. Обработка соответствующих экспериментальных данных для миоглобина и хроматофоров показала, что значение микровязкости в окружении мёссбауэровского атома при линейных размерах фрагмента Ь 0,5 нм составляет 10 Па с при 300 К. Это намного превышает вязкость воды (10 Па с), глицерина ( 1 Па с) и среднюю вязкость биологической мембраны (0,1-1 Па с). Энергия активации вязкого течения , определенная по зависимости / Т), составляет 21 кДж/моль, амплитуда конформационного движения Ха = 0,035 нм (амплитуда валентных колебаний атома Ре намного меньше Хо 0,001 -г 0,002 нм). Подвижность атома Ре определяется целиком движением соответствующего фрагмента молекулы белка. Дегидратация белка и увеличение вследствие этого вязкости белка с падением содержания воды должно также приводить к росту фактора f, что и наблюдается на опыте. [c.306]

После связывания IP3 происходит значительная конформационная перестройка рецептора, приводящая к активации канала. По до.менной модели [Рз-рецептора субъединицы рецептора взаимодействуют с помощью нековалентны.х связей субъединиц в области С-концов, содержащих трансмембранные фрагменты. Эти фрагменты в большой степени гомологичны рианодиновому рецептору и образуют, по-видимому, управляемый a -KaHan. Аминокислотная последовательность между 1Рз-связывающим доменом и Са -каналом служит мишенью для регуляторных факторов, так как участок цАМФ-зависимого фосфорилирования рецептора расположен, по-видимому, в этой области. Предполагают, что участками фосфорилирования 1Рз-рецептора цАМФ-зависимой протеинкиназой являются остатки серина в положения.х 1755 и 1589 (Mignery, Sudhof, 1990). [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология