Комплекс фермент продукт

Двойственное представление дает математический аналог комплекса фермент — продукт, если мы обозначим взаимодействие фермент — субстрат как [c.515]

Ферментативный катализ характерен образованием фермент-субстратного комплекса (ES), который переходит в комплекс фермент — продукт (ЕР) и затем диссоциирует на фермент и продукт [c.398]

В оптимальных условиях, т. е. при определенных температуре и pH, образование комплекса фермент — продукт происходит спонтанно, и этим процессом, как и обратной реакцией, можно пренебречь [c.398]

После того как субстрат связывается в активном центре, могут начинаться химические процессы. Субстрат превращается в продукт по каталитическому механизму, образуя комплекс фермент-продукт (схема (1) . Процесс заканчивается, когда продукт удаляется из активного центра и образуется свободный фермент, готовый начать новый цикл. Не следует, однако, упускать из виду комплекс фермент-продукт. Ясно, что структура продукта весьма близка к структуре субстрата. Это фактически та же молекула, за исключением связей, образовавшихся или разорванных в процессе данной реакции. Однако важно, чтобы продукт, образующийся в центре, предназначенном для специфического и эффективного связывания субстрата, сам был связан как можно слабее, в противном случае его удаление и тем самым регенерация свободного фермента будут замедлены, и число каталитических циклов уменьшится. Эти требования подтверждают сложность механизма связывания. [c.453]

Третье направление, в котором может быть использован этот метод — определение стадии, лимитирующей максимальную скорость реакции. В механизмах, предусматривающих образование тройного (или четверного) комплекса, максимальную скорость может лимитировать взаимопревращение связанных с ферментом субстратов и продуктов, или, иными словами, взаимопревращение фермент-субстратных комплексов и соответствующих комплексов фермент — продукт. В таких случаях (например, в случае быстрого установления равновесия в неупорядоченной реакции, описанном в гл. Vni) скорость изотопного обмена для всех меченых субстратов и продуктов при максимальной скорости самой ферментативной реакции должна быть одинаковой. Если же лимитирующими являются другие стадии, должна наблюдаться значительная разница в скоростях обмена. [c.154]

Комплекс фермент-субстрат, т. е. преходящее соединение фермента с субстратом (нога с развязанным шнурком на стуле), может либо превратиться в комплекс фермент-продукт (нога на стуле, шнурки завязаны), либо вновь распасться на фермент и субстрат (нога снята со стула, шнурки развязаны). В свою очередь комплекс фермент-продукт может либо распасться на фермент и продукт (стул освобожден, шнурки завязаны), либо вернуться в состояние комплекса фермент-субстрат (нога на стуле, шнурки вновь развязались). [c.234]

Комплекс фермент-продукт (ЕР) [c.152]

Развитием идеи рекуперации энергии следует считать концепцию, в которой молекула фермента рассматривается как машина то есть устройство, предназначенное для транспорта и преобразования энергии с минимальной диссипацией ее (концепция белок-машина [3, 27, 29, 30]), Основное свойство машины — наличие одной выделенной степени свободы. Эта выделенная степень свободы играет функциональную роль. Согласно концепции белок-машина в ходе каталитического акта происходит перенос энергии вдоль выделенной степени свободы, сопряженный с продвижением системы (фермент-субстратного комплекса) по координате реакции. В соответствии с этими представлениями Блюменфельд [3, 42] предполагает, что химическое превращение субстрата происходит одновременно с конформационными превращениями фермент-субстратного комплекса — его релаксацией по пути с выделенной степенью свободы. Блюменфельд рассматривает элементарный ферментативный акт как четырехстадийный процесс. Первая стадия — быстрое образование фермент-субстратного комплекса вторая стадия — медленная релаксация фермент-субстратного комплекса к новому состоянию и одновременное превращение субстрата в продукт. Третья стадия — распад комплекса фермент-продукт, и четвертая стадия — медленная релаксация фермента к исходному состоянию. [c.103]

Ацилферменты и комплексы фермент-продукт 333 [c.333]

Ацилферменты и комплексы фермент-продукт 335 [c.335]

Данные табл.78 показывают, что константы скорости распада комплекса фермент-продукт, необходимые для обеспечения наблвдаемых скоростей транспептидации, лежат в области 10-50 с [c.339]

Интересно, что Анри в своей схеме допускал образование комплекса фермент—продукт и то в полученном им уравнении уя е заложена идея конкурентного ингибирования продукта [c.33]

Так как одновременно с диссоциацией фермент-субстратного комплекса на исходные вещества происходят превращения субстрата в продукт и распад комплекса фермент—продукт на составляющие его компоненты [c.106]

Скорость химической реакции, ускоряемой ферментом (как и скорость обычной химической реакции), измеряют количеством молей субстрата, превращаемых в единицу времени. Однако принципиально важно, чтобы при этом поддерживались стандартные условия для проявления активности фермента температура 25° С, оптимальное значение pH и, что особенно существенно, полное насыщение фермента субстратом. Скорость ферментативной реакции, измеренной при соблюдении перечисленных условий, обозначают V и называют максимальной скоростью ферментативной реакции. Она определяется концентрацией фермента и константой скорости распада комплекса фермент-продукт У=к+2 Е]. [c.106]

Сначала в результате атаки субстрата гидроксилом 5ег-195 образуется нековалентно связанное промежуточное соединение, превращающееся в тетраэдрическое промежуточное соединение. Затем это соединение распадается с образованием ацилфермента с высвобождением амина или спирта. Далее происходит гидролиз ацилфермента и образование комплекса фермент—продукт. Кристаллографические исследования позволили установить структуру большинства из этих комплексов. [c.37]

Параметр может определяться диссоциацией комплекса фермент—продукт [c.163]

Кислород ЭТОЙ гидроксильной группы соединяется ковалентной сложно-эфирной связью с углеродом ацильной группы субстрата, что приводит к образованию промежуточного фермент-субстратного комплекса (рис. 6 разд. 9.15). Гидроксильная группа серина легко теряет свой атом водород а, так как он сильно притягивается водородной связью к электроотрицательному атому азота в имидазольной К-груп-пе №8-57. Одновременно происходит разрыв пептидной связи, в результате чего образуется первый продукт реакции. После его выхода из активного центра ацильная группа субстрата остается ковалентно связанной с остатком серина 195 в молекуле фермента это производное называется ацилферментом (рис. 7). Его сложно-эфирная связь очень неустойчива по сравнению с пептидной связью субстрата и гидролизуется с образованием второго продукта, представляющего собой карбоксильную часть субстрата. При этом протон вновь присоединяется к серину (рис. 8 и 9) и образуется комплекс фермент-продукт (рис. 10). Второй продукт уходит затем из активного центра, и каталитический цикл завершается (рис. 1). Ацилфермент представляет собой ключевой промежуточный комплекс в этом варианте ковалентного катализа. Имидазольная группа гистидина 57 участвует в перемещении протона по механизму общего кислотно-основного катализа. [c.254]

Температура, с одной стороны, ускоряет саму ферментную (каталитическую) реакцию, в частности, все три последовательные стадии ее образование промежуточного комплекса фермента с субстратом, превращение его в комплекс фермент — продукт и, наконец, дисоциацию продукта. С другой стороны, она ускоряет денатурацию, т. е. разрушение, инактивацию ферментного белка. Таким образом, с повышением температуры при ферментных реакциях, как и вообще при химических процессах, растет реакционная способность, растет истинная каталитическая активность, т. е. скорость превращения субстрата. Но ферменты представляют собой белки, которые могут необратимо денатурироваться, причем скорость денатурации увеличивается при нагревании во много раз быстрее, чем скорость любого другого химического превращения. Поэтому противоположный процесс (инактивация), связанный с уменьшением концентрации фермента, обусловливает при дальнейшем подъеме температуры замедление реакции. Для ферментного действия характерно, что нагревание вначале приводит к увеличению скорости реакции, а затем, пройдя через определенный уровень,— к ее быстрому снижению. Если это изобразить графически, то на графике можно наблюдать кажущийся (ложный) температурный оптимум иными словами, при некоторой температуре действие фермента является максимальным. Температурный оптимум может изменяться в зависимости от условий реакции, состава системы, происхождения фермента. Известно, что энзимы, как и все другие белки, обладают различной термостабильностью, т. е. проявляют очень различную чувствительность к нагреванию. [c.47]

Полученные результаты позволили сделать определенные выводы о трех группировках активного центра, значения р/С для которых составляли 5, 6 и 6, 7. На основании зависимости этих величин от температуры был сделан вывод, что наименьшее значение р/С относится к карбоксильной группе (слабая температурная зависимость), а наибольшее — к имидазольной группировке (сильная температурная зависимость). Природа группировки с промежуточным значением р/С, равным 6, оставалась (и остается до сих пор) неясной. Сама величина р/С 6 может быть отнесена к имидазолу, но вместе с тем она не зависит от температуры, что характерно для карбоксила. Авторы предполагают, что это имидазол с аномальной величиной АН ионизации, однако признают, что для окончательного доказательства этого предположения, нужны дополнительные данные. В этой работе были установлены детали механизма действия рибонуклеазы, в том числе обнаружены реакции изомеризации свободного фермента и комплекса фермент—продукт. Тшатель-ность кинетического анализа, проведенного в этой работе, позволяет отнестись с доверием к предложенному авторами химическому механизму действия рибонуклеазы, хотя не вполне ясно, действительно ли все обнаруженные реакции изомеризации входят в последовательность каталитических реакций. [c.218]

Завязывание шнурков моделирует химическую реакцию, стул — фермент, катализатор. Для проведення реакции фермент должен как-то взаимодействовать с реагентами — нога должна быть поотавлена на стул. Во время этого взаимодействия реагенты (их называют субстратами фермента) испытывают превращение, и затем продукты реакции отделяются от фермента. На стул ставится ботинок с ра(звязанными шнурками, а покидает его уже завязанный ботинок. Этот процесс можно изобразить так фермент + субстрат комплекс фермент-субстрат комплекс фермент-продукт фермент + продукт. Стрелки, направленные влево, означают обратные реакции. [c.234]

В результате исследования 1370—3731 строения активного центра рибонуклеазы (РНК-азы) поджелудочной железы быка было показано, что в состав активного центра этого фермента входят две имидазольные группы, одна из которых протонирована, а другая находится в виде основания. Авторы предположили следующую схему строения и механизма действия активного центра РНК-азы [374, 375]. На рис. 26, А (стр. 578) показано строение фермент-суб-стратного комплекса. Одно имидазольное кольцо (I) участвует в образовании водородной связи с молекулой воды или с оксигруп-пой замещенного спирта (общеосновной катализ). Другое имидазольное кольцо (И), находящееся в протонированном состоянии, образует водородную связь с эфирным кислородом. Участок (П1) соответствует области дополнительных связей между ферментом и молекулой нуклеофильного реагента. Специфичной является область (IV), где происходит взаимодействие между ферментом и пиримидиновым кольцом, по-видимому, с участием атома азота [376]. Таким образом, в переходном состоянии (см. рис. 26, Б), по-существу, имеет место пуш-пульный механизм, когда нуклеофильная атака на атом фосфюра кислородом активированной оксигруппы нуклеофильного реагента сопряжена с образованием водородной связи между кислородом отходящей группировки и кислотной группой фермента. На рис. 26, В показан комплекс фермент продукты. Если подходящим нуклеофильным реагентом является оксигруппа рибозы полинуклеотидной цепи РНК, то в результате реакции происходит удлинение цепи на одно звено (см. рис. 26 Г,). [c.577]

Ингибирование ферментативных реакций может происходить в результате связывания ингибирующих веществ с различными формами фермента, субстратами или активаторами. Мы огра-ничихмся обсуждением связывания ингибиторов с различными формами фермента, так как это основной тип связывания в процессе ингибирования продуктом. Если в систему, где протекает обычная химическая реакция в прямом направлении с доступной измерению скоростью, добавить один из продуктов реакции, то общая скорость прямой реакции уменьшится, потому что увеличится скорость обратной реакции. Точно так же замедляется прямая реакция при добавлении продукта в реакцию, катализируемую ферментом. Однако последний случай более сложен, так как мы должны при этом учитывать образование специфического комплекса фермент — продукт. В действительности именно это усложнение позволяет нам применять в модельных исследованиях ингибирование продуктом. Прежде чем мы увидим, как работает метод Клеланда, необходимо объяснить некоторые основные правила, касающиеся анализа с помощью ингибирования продуктом. [c.358]

Продукты реакции не могут соверишино точно соответствовать тому же активному центру, что и субстраты. В продуктах реакции метильная группа придвинута ближе к нуклеофилу и межъядерное расстояние становится равным й. Комплекс фермент-продукт, таким образом, дестабилизируется за счет стерических затруднений, испытываемых метильной группой в новом полоихении при взаимодействии с группами фермента, на рисунке заштрихованными сеткой это приводит к потере энергии связывания метильной группы по сравнению с ее нормальной позицией на активном центре. [c.225]

Па следующей стадии происходит распад комплекса фермент - продукт ЕР - Е + Р. Эта стадия также сопровождается быстрыми локальными изменениями в активном центре и сольватационными изменениями продуктов реарщии, переходящих в объем. Фермент остается в конформационном состоянии Е, которое после отрыва продукта становится неравновесным и напряженным. Наконец, на заключительном этапе происходит медленная конформационная релаксация свободной молекулы фермента к исходному равновесному состоянию Е Е. [c.426]

Иногда удается детектировать промежуточный ацилфермент с помощью спектральных методов в условиях, когда скорость его распада понижена, например в кислой среде [3200-32053 или в условиях криоэнзимологического эксперимента [2512,3206-32083 (СМ. Также разд.5.7). Однако в этом случае не всегда удается надежным образом отличить ковалентное промежуточное соединение от прочного комплекса фермент-продукт. Были предложены [3205,32093 модификации спектральных методов, существенно повышающие их точность, в том числе и методы флуоресцентного анализа, использованные для идентификации ацилфермента при катализе р-лактамазой I [3210,32113. [c.313]

Экспериментально определяемые константы скорости диссоциации комплексов фермент-продукт (или фермент-ингибитор) составляют 1-Ю с , что на три-четыре юрядка выше необходимых для транспептидации. Таким образсм, обычный комплекс фермент-продукт не может быть тем комплексом, ко горы участвует в реакции переноса фрагмента субстрата на акцептор. [c.339]

Допустим теперь, что при солюбилизации р1 или при получении субмитохондриальных фрагментов происходит незначительное изменение структуры фермента, прийодяшее к тому, что вместо специфической изомеризации комплекса фермент-продукт (реакции 3) происходит диссоциация комплекса в соответствии с последовательностью реакций 5 и 6. Суммарная АТФазная реакция в этом случае катализируется циклической последовательностью реакций 1, 2, 5 к 6, а если одна из новых стадий, например 5, необратима, невозможно обращение и всей последовательности реакций. При таком рассмотрении АТФазная и АТФ-синтетазная реакции протекают по различным механизмам. Для необратимой последовательности реакций 1, 2, 5 к 6 соотношение Холдейна не имеет смысла. В том случае, если обе последовательности 1—4 и 1, 2, 5, 6 обратимы, то для каждой из них существуют два соотношения, связывающие кинетические параметры с константой равновесия, каждое из которых однозначно. Очевидно, что константа Михаэлиса для АТФ и значения максимальных скоростей гидролиза, протекающего по различным механизмам, могут существенно различаться это в полной мере справедливо и для обратных реакций. При таком рассмотрении существование односторонних ингибиторов фермента не только возможно, но и прямо следует из схемы <[28]. Действительно, ингибитор, действие которого направлено, например, на стадию 5, не окажет влияния на реакцию фосфорилирования, но будет сильно влиять на реакцию гидролиза АТФ. [c.45]

Другим примером является связывание диоксиацетонфосфа-та триозофосфатизомеразой (гл. 12, разд. Ж.1). Этот фермент катализирует изомеризацию одного реагента в другой устанавливающееся равновесие сдвинуто в сторону образования одной из форм. Напомним, что для обратной реакции комплекс фермент—продукт является фермент-субстратным комплексом. [c.37]

При насыщающих концентрациях субстратов для реакций с участием некоторых дегидрогеназ лимитирующей стадией является диссоциация комплекса фермент—продукт. Примером такого рода может служить диссоциация при высоких pH комплекса NADH с глицеральдегид-З-фосфат—дегидрогеназой [14], при низкой концентрации соли — комплекса NADH с алкогольдегидрогеназой из печени лошади [15, 16] и комплекса NADPH с глутаматдегидрогеназой [17]. [c.163]

Однако наличие одинаковой константы кслх для ряда субстратов еще не доказывает того факта, что происходит накопление общего ковалентного промежуточного соединения, распад которого является лимитирующей стадией. Например, ксл для гидролиза большого числа эфиров фосфорной кислоты, протекающего с участием щелочной фосфатазы, одинакова [19, 20], Объяснялось это тем, что лимитирующей стадией для всех реакций является гидролиз фосфорилфермента. Однако теперь представляется более вероятным, что при щелочном pH дефос-форилирование происходит быстро [21], а лимитирующей стадией является высвобождение неорганического фосфата из комплекса фермент — продукт (Е.Р ) [22, 23], Наличие одинаковой константы ксл для всех упомянутых реакций действительно обусловлено образованием одного и того же промежуточного соединения, однако оно не является ковалентным. [c.220]