Скорость образования комплекса фермент — лиганд

Скорость образования комплекса фермент — лиганд [c.29]

Чтобы определить путь, по которому протекает на самом деле образование мостикового комплекса, необходимо исследовать начальную скорость реакции и скорости связывания лиганда и металла, причем образование мостикового комплекса фермент — металл — лиганд должно протекать в кинетически контролируемой стадии. Однако до сих пор лишь для немногих систем проведено столь детальное кинетическое исследование. Для пируваткиназы из мышц [35, 38, 39] данные, описывающие механизм образования комплексов мостиковых металлов с ФЕП и АДФ, хорошо согласуются со всеми тремя возможными путями их образования (ср. гл. 18). Эти данные противоречат предположению [16] о том, что все комплексы нуклеотидов с ферментами, в которых принимают участие ионы двухвалентных металлов, образуются в результате взаимодействия фермента с комплексом металл — лиганд [уравнение (3)]. [c.448]

По предположению Кон [21] наблюдение за поведением фермента при добавлении Са + может служить критерием для выбора схемы координации. Ферменты, образующие комплексы Е — субстрат — М +, например креатинкиназы, активируются Са +, в то время как на ферменты, образующие комплексы Е — М + — субстрат, Са + обычно действует как ингибитор. Основой этого эмпирического критерия является быстрая скорость обмена лигандов в Са +-комплексах [84], поскольку для Са + комплекс с мостиковым металлом неустойчив. Однако недавние исследования нукле-азы стафилококка по связыванию Са +, а также рентгеноструктурные работы показали, что этот ион взаимодействует с ферментом, включаясь в центр связывания нуклеотидов или очень близко к нему [85, 86]. Следовательно, в данном случае, по-видимому, имеет место образование мостикового комплекса фермент — Са + — нуклеотид, хотя не исключено и участие комплекса с ферментом в качестве мостика (М.2+ — Е — лиганд). [c.457]

Пусть ферментативная реакция протекает с образованием п -(- 1 ферментных комплексов EXi, включая свободный фермент, т. е. I = О, 1,. .., п. Сопоставим с каждым комплексом узел графа I, I и т. д., а с каждой стадией взаимодействия — две противоположно направленные ветви, если стадия обратима, или одну направленную ветвь, если стадия необратима. Каждую ветвь охарактеризуем ее величиной— вероятностью осуществления данной стадии равной константе скорости кц или константе кц, умноженной на концентрацию лиганда в стадиях взаимодействия фермента с лигандом. Скорость стадии Vij вдоль ветви I / равна [c.462]

Однако чаще всего константы скорости образования комплексов субстратов или различных эффекторов с активными центрами ферментов несколько ниже диффузионного предела ( 10 —10 М -с- ) см. гл. VII. Это может быть связано с тем, что лиганд при комплексообразовании с активным центром встречает стерические затруднения со стороны рядом расположенных полипептидных цепей белка. С таким [c.29]

Здесь Е — Са—АТФаза, Ь — лиганд (АТФ или АДФ) /С д — кажущаяся константа диссоциации комплекса фермент — лиганд (ЕЬ), а к1 — константа скорости инактивации фермента. Считая, что скорость образования комплекса ЕЬ значительно выше скорости инактивации фермента, убыль немодифицированной формы фермента мож но описать следующим уравнением [c.364]

Если речь идет о каком-либо функционально значимом узнавании, то образование комплекса не является самоцелью, но лишь сигналом к последуюш,ему действию — ответу системы. Так, узнавание ферментом субстрата приводит к превращению субстрата в продукт реакции, узнавание гормона рецептором — к возникновению определенных внутриклеточных процессов. Чаще всего именно этот ответ и является объектом регистрации. Но в ряде случаев может регистрироваться и само образование комплекса, если, например, используется лиганд, содержащий высокорадиоактивную метку, и комплекс может быть отделен от избытка лиганда за время, исключающее заметную диссоциацию комплекса. Если же измеряется какой-либо химический или биологический ответ на узнавание, то резонно предполагать, что по крайней мере в первом приближении величина, характеризующая этот ответ (например, скорость ферментативной реакции), пропорциональна количеству образовавшегося комплекса. [c.118]

Следовательно, должно быть равно Ю з. Величина кз, рассчитанная нами с использованием экспериментально определенных Ка и Л з, равна 10 -М мин- [50], т. е. близка к верхнему пределу констант скоростей образования специфических комплексов фермента с лигандами 65,66]. Поэтому предположение об увеличении скорости связывания АДФ под действием АТФ мало вероятно. Гораздо более естественной кажется возможность, согласно которой ускорение диссоциации АДФ, вызванное АТФ, обусловлено медленным гидролизом АТФ в активном центре фермента. АТФ-зависимая активация АДФ-блокированной АТФазы тогда может быть представлена следующей схемой [c.34]

Таким образом, бимолекулярные стадии ферментативных реакций, для которых величины констант скоростей лежат в диапазоне 10 — 10 М -с , должны быть отнесены к реакциям, контролируемым диффузией реагентов в растворе. Как видно из табл. 34, в большинстве случаев константы скорости образования фермент-субстратных комплексов (к ) ниже этого предела. Это связано, как правило, со стерическими затруднениями, которые накладывает структура активного центра на скорость процесса комплексообразования (см. 7 гл. I). На это указывает, в частности, высокая чувствительность этой константы скорости к структуре органического лиганда. Например, введение в аспарагиновую кислоту а-метильной группы почтив 10 раз уменьшает константу скорости комплексообразования этого субстрата с активным центром аспартатаминотрансферазы (см. табл. 34). [c.271]

Предложены также двойные каталитические системы, в которых предельный ток зависит как от скорости окислительновосстановительной реакции между восстановленной формой иона металла с переменной валентностью (катализатором) и окислителем (Н2О2, СЮз и др.), так и от скорости образования каталитически активных промежуточных комплексов. В частности, для определения применяются каталитические системы - лиганд -КНгОН, - лиганд - СЮз и - лиганд - Н2О2. Особенно большой каталитический ток наблюдается в растворах, содержащих вещества типа ферментов. Так, при переходе от системы Ре [c.457]

Было высказано предположение, что в состав центра, связывающего и активирующего азот в нитрогеназных ферментах, входит Мо(1П) (разд. 10.2). На способность серусодержащих лигандов стабилизировать это состояние окисления молибдена указывает поведение системы молибден(У1) — тиогликолевая кислота. В этом случае Mo(VI) количественно восстанавливается гликолевой кислотой. Образуется равновесная смесь, содержащая около 10% парамагнитных комплексов Mo(V) с = 1,978 [28]. Величина g изменяется во времени, смещаясь сначала ао g = 2,006, а затем, спустя около 20 ч, до = 1,987. Электронный спектр поглощения образующейся в конце концов смеси совпадает со спектром смеси [Mo lg ] и тиогликолевой кислоты, откуда следует, что сигнал ЭПР с g == 1,987 принадлежит комплексу Мо(1 II). Чтобы объяснить несоответствие между скоростями исчезновения Mo(V) и образования комплекса Мо(1П), было предположено, что в качестве промежуточной частицы в этой реакции образуется соединение Mo(IV). [c.309]

СТИ пользу в качественной оценке, во-первых, доступности иона металла для растворителя и, во-вторых, того, какую из трех возможных ролей, описанных в разд. 1, выполняет ион металла в ферментативной реакции. Как установлено Кон [21], фактор усиления (ei) протонов воды для бинарного комплекса Е — М + (еь) может быть больше, чем ei для тройного комплекса Е — М + — лиганд (тип II) (вс). И наоборот, ферменты, образующие комплексы Е — лиганд — M + (тип I), проявляют небольшое взаимодействие фермент — ион металла (либо вообще его не проявляют) и имеют величину Ес> ь 1,0, в то время как в комплексах М.2+ — Е — лиганд (тип III) лиганд может оказывать небольшое влияние на окружение иона металла и еь 8с. Хотя эти закономерности наблюдались для большинства комплексов типов I и II [21], известны исключения. Изучением скоростей релаксации протонов субстрата в присутствии Мп + — фермента для ФДП-альдолазы из дрожжей доказано существование мостиковых комплексов Е — Мп + — субстрат (разд. 9), хотя и наблюдались небольшие изменения для ei протонов воды при образовании этих комплексов (т. е. еь Вс)- Следовательно, хотя сравнение величины ei протонов воды для бинарных и тройных комплексов фермента, металла и лиганда дает простой и быстрый метод определения типа образующегося комплекса, однако эти результаты должны рассматриваться как предварительные и подтверждаться с помощью других методов, например определением г и Ajh (константы сверхто-ного взаимодействия) путем измерения скоростей релаксации магнитного ядра лиганда. Быстрый метод определения констант диссоциации комплексов дает также наблюдение за изменениями ei протонов воды при взаимодействии фермента с Мп2+ и лигандом [21]. [c.456]

Подобный механизм образования фермент-металл-субстрат-ного комплекса подтверждается результатами недавно опубликованных работ Каби и сотрудников 1496—499], а также других исследователей [500—502]. В этих работах определялись константы равновесия комплекса субстрат-металл-фермент для некоторых трансфос-форилаз. На основании полученных данных предположили, что число связей между металл-субстратным комплексом и ферментом, по-видимому, равно двум. В образовании таких координационных связей могут участвовать функциональные группы различных аминокислот на поверхности фермента. В частности, такими группами могут быть SH-группа и имидазольное кольцо гистидина [502—505]. Строение подобных группировок может оказывать очень большое влияние на специфичность и скорость каталитических реакций. Так, например, в исследованиях Коти и сотрудников [506] по механизму комплексообразования было показано, что в процессе образования металл-хелатных соединений конфигурации электронных оболочек ионов металлов могут меняться вследствие внедрения электронных пар от лиганда. Показано также, что в зависимости от строения электронных оболочек изменяются и каталитические свойства ионов металлов. [c.596]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология