Связывание других лигандов

СВЯЗЫВАНИЕ ДРУГИХ ЛИГАНДОВ [c.412]

Схема 8 представляет набор правил чередования определенных состояний фермента, которые индуцируются лигандами и, возможно, конформационными переходами. Схема допускает связывание других лигандов (например, Mg2+, свободного АТФ и т. д.), если при этом соблюдается закономерность чередования. Схема не уточ- [c.101]

Таким образом, в условиях избытка концентрации рецепторов по отношению к концентрации лигандов кинетические зависимости концентраций лиганд-рецепторных комплексов описываются одной экспонентой. При этом процесс связывания одного лиганда с рецептором протекает независимо от процесса связывания другого лиганда. Последнее понятно физически поскольку концентрация центров связывания находится в избытке, то связывание одного лиганда практически не влияет на концентрацию мест связывания для другого лиганда. Следовательно, процессы комплексообразования двух лигандов с рецептором протекают независимо. [c.415]

При этом равновесное связывание одного лиганда не зависит от процесса равновесного связывания другого лиганда. [c.420]

Как уже отмечалось, аллостерические белки имеют по меньшей мере два центра связывания один — для субстрата и один или более — для рецепторных лигандов Центры занимают различные участки поверхности белка и узнают совершенно разные малые молекулы или ионы. Но связывание одного лиганда с соответствующим центром может изменить конформацию белка и повлиять на связывание другого лиганда. Данный факт лежит в основе очень мощного принципа клеточной организации, так как позволяет регулировать любую ферментативную реакцию или метаболический путь продуктов любой другой реакции вне зависимости от ее химической природы. [c.124]

При рассмотрении кинетических свойств внутриорбитальных комплексов видно, что диссоциативным механизмам реакций замещения, связанным с временным удалением замещаемого лиганда или с переходом его в слабо связанное состояние, должны соответствовать большие энергии активации и малые скорости процесса. Другой путь для реакций замещения открывается ассоциативными механизмами, для которых характерно временное присутствие обоих (уходящего и входящего) лигандов в связанном состоянии. При этом для связывания входящего лиганда в комплексе должна иметься акцепторная орбиталь. [c.33]

Определение концентрации субъединиц, одновременно занятых двумя лигандами, которые не влияют на связывание друг друга с белком. [c.347]

В предыдущем подразделе было описано взаимодействие лиганда с тетрамерным белком в равновесной системе (с. 344), при котором существует определенное распределение комплексов ЕА. Добавление к системе лиганда В приводит к усложнению ситуации и требует описания взаимодействия его с комплексами ЕАь ЕА2, ЕАз и ЕА4. Анализ связывания второго лиганда в таких условиях основывается на следующих предпосылках, которые выполняются в случае взаимодействия ЛДГ с аурамином О и с НАД 1) все участки связывания аурамина О идентичны и независимы друг от друга 2) все активные центры ЛДГ идентично и независимо связывают НАД 3) взаимодействие ЛДГ с аурамином О не влияет на связывание НАД и наоборот. [c.347]

В этом случае все микроскопические константы образования оказываются равными и представляют собой одну истинную константу, относящуюся ко всем центрам связывания. Действительно, уравнение (4-30) совпадает с аналогичным уравнением, описывающим присоединение одного протона (или какого-нибудь другого лиганда) к молекуле, обладающей одним центром связывания. Это согласуется с нашим, уже упоминавшимся выше интуитивным представлением, согласно которому раствор вещества, молекулы которого содержат п независимых центров связывания, должен вести себя точно так же, как в п раз более концентрированный раствор вещества с одним центром на молекулу. Таким образом, все наши расчеты только подтверждают выводы, и так логически вытекающие из физических представлений. Однако в действительности центры связывания в одной макромолекуле редко бывают абсолютно независимыми почти всегда между ними есть какое-то взаимодействие, и для этих случаев вполне применимы уравнения, выведенные нами для определения констант, относящихся к отдельным стадиям процесса связывания, н истинных констант. [c.258]

Если протон и анион связываются с различными центрами белка, то между этими центрами должно иметь место какое-то кооперативное взаимодействие. Такого рода эффекты мы уже рассматривали в случае гемоглобина и миоглобина (разд. 7.5), у которых связывание одного агента, например протона, по одному из центров белка, приводит к изменению константы равновесия для связывания другого лиганда, например кислорода, по другому центру. Однако эти эффекты в случае пероксидаз выражены значительно сильнее. На примере гемоглобина и миоглобина связывание каждого из агентов можно было исследовать по отдельности, и при присоединении одного реагента константа равновесия реакции присоединения второго лиганда изменялась вплоть до 10 . Связывание Н+ и Р Ее" -пероксидазой хрена (ННРО) описывается в пределах ошибки эксперимента в области pH 2,8—5 соотношением [c.209]

Ингибиторы, структурно аналогичные субстрату, способны связы- аться с субстрат-связывающим центром. В случае истинного конкурент-.ного ингибирования должна иметь место конкуренция между субстратом и ингибитором за связывание с одним и тем же центром, а кроме того, связывание одного из этих лигандов должно исключать связывание другого. Сродство ингибитора к ферменту количественно выражается константой ингибирования Ki, которая представляет собой константу диссоциации комплекса фермента с ингибитором Е1 [c.27]

Группы типа амидных, например, легко образуют водородные связи друг с другом в неполярных средах, но не способны на это в разбавленном водном растворе, так как в данном случае для этих групп энергетически более выгодно образовывать водородные связи с водой. (Только тогда, когда больщая часть воды удалена, как, например, внутри белковой глобулы и как в случае активного центра или центра связывания, заполненного лигандами, водородные связи между амидными группами становятся более важны). [c.504]

Лиганд трифенилфосфит на основании данных ИК-спектров считается лучшим я-акцептором, чем трифенилфосфин. Приведенные значения длин связей в комплексах хрома подтверждают этот вывод. Связь Сг—Р короче в фос-фитном комплексе, поскольку фосфит более способен конкурировать с карбонильной группой за электронную плотность в я-связи точно так же, связь Сг—С (транс к Р) длиннее, а связь С—О (транс к Р) короче в фосфитном комплексе. Конкурирующие друг с другом лиганды СО должны быть менее склонны к я-связыванию, чем в случаях их конкуренции с менее эффективным фосфорсодержащим лигандом. Поэтому связи С—О длиннее, а связи Сг—С короче для тех карбонильных групп, которые находятся в гране-положении к фосфору, а не в гране-положении относительно другой молекулы СО. Если в комплексе имеется два фосфитных лиганда, то они в большей степени конкурируют друг с другом, чем с карбонилом, поэтому связи Сг—Р в таких комплексах укорочены. [c.302]

Исследование МЬ и НЬ дает, однако, информацию, весьма ценную для понимания действия ферментов, для понимания природы ЭКВ. Связывание О2 и других лигандов этими белками вполне сходно со связыванием субстрата ферментом. Молекулярный кислород проникает в полость молекулы МЬ или НЬ, но в отличие от субстрата не подвергается химическому превращению. Принято говорить о миоглобине и гемоглобине как о почетных ферментах [1], моделирующих ряд их свойств. [c.421]

Мы будем использовать термин лиганд для обозначения специфической молекулы, связывающейся с белком это может быть, например, молекула кислорода, если речь идет о гемоглобине (слово лиганд происходит от латинского слова, которое переводится как связывать , присоединять и буквально означает то, что присоединяется ). Многие другие олигомерные белки тоже имеют по нескольку лиганд-связывающих центров и, подобно гемоглобину, проявляют положительную кооперативность. Однако есть олигомерные белки, проявляющие отрицательную кооперативность в этом случае связывание одной молекулы лиганда уменьшает вероятность связывания других молекул лиганда. [c.207]

То обстоятельство, что данная связь металл—лиганд зависит от других связей металл—лиганд с тем же атомом металла, не так легко проиллюстрировать. Однако не трудно увидеть, что в случае координации с данным атомом металла двух лигандов, один из которых способен к (Ь — М) -связыванию, а другой к (М — Ь)л, оба должны взаимно повышать прочность соответствующих связей. Так, в то время как первый лиганд увеличивает заряд атома металла, уменьшая его электроотрицательность, другой лиганд, наоборот, уменьшает заряд атома металла, увеличивая тем самым его электроотрицательность, что приводит к повышению способности к связыванию. [c.392]

Это уравнение показывает, что, по крайней мере в принципе, время корреляции можно определить, если известны q и / (Тс) для свободных ионов, а 6), рассчитано, исходя из s. Полученное таким путем время корреляции отражает взаимодействие между ионами металла и водой в некоторых случаях его можно использовать и применительно к другим лигандам. Величина Sb может зависеть от окружения металла, поскольку на эту величину могут влиять изменения гидратационного числа q или т , а следовательно, и /i(T ). Такие эффекты могут быть обусловлены связыванием лигандов с макромолекулами, поэтому измерение скорости релаксации протонов воды в присутствии комплекса с фермен- [c.385]

Второй теорией, объясняющей гранс-влияние, является статическая теория л-связывания металл — лиганд. Два л-связывающих лиганда, конкурируя за d-орбитали центрального атома, способствуют увеличению подвижности друг друга (в противоположность более устойчивому цыс-изомеру), и более сильный л-акцептор ослабляет связывание гранс-лиганда (рис. 11.47). Главный недостаток этой теории заключается в том, что остается непонятным, как сильные я-связывающие лиганды, такие, как N- или РКз, могут влиять на энергию а-связи транс-ла-гандов, не стабилизируемых я-связыванием как в присутствии, так и в отсутствие лиганда Т (например, лиганд ННз, который образует только а-связь с атомом металла). Таким образом, л-связывание лигандов Т оказывает транс-влияние на галогено-лиганды, но не на лиганды с донорными атомами азота [143, 144]. Лиганды Т, подобные Н и СН ", которые оказывают сильное транс-влияние, очевидно, не могут сами образовывать л-связи [139,145]. [c.368]

Существование очень небольших агрегатов металлических атомов строго доказано в так называемых кластерных соединениях. Эти соединения, а также обсуждаемые ниже данные подробно рассмотрены в обзорах [57—59]. Почти все кластерные соединения, содержащие не более четырех металлических атомов, имеют для каждого атома металла 18-электроиную конфигурацию инертного газа. Электронное строение октаэдрических кластеров менее понятно. Координационное число (к. ч.) атомов металла в кластере часто аналогично к. ч. того же самого атома металла в других соединениях при одинаковой степени окисления. Однако в некоторых случаях к. ч. атома металла в кластере необычно велико, как, например, в (С5Н5реСО)4. Эту тенденцию можно согласовать с относительно небольшим телесным углом координационной сферы металлического атома в кластере, приходящимся на связь металл—металл, так как относительно большая часть координационной сферы предоставлена для связывания других лигандов. Здесь, очевидно, возможна аналогия с поведением угловых атомов в небольших кристаллитах. [c.276]

Указанные (6 —л)-валентные opбитaJш группа МЬ использует для связывания с другими лигандами или подобными группами. Хотя эти групповые орбитали содержат значительные вклады от /-орбиталей металла, их форма и свойства симметрии аналогичны рассмотренным выше орбиталям групп СН, СН2, СНз (см. рис. 9.3 и 9.5). Сравним группы СН и Со(СО)з. Легко видеть сходство между граничными а,- и -орбиталями этих групп, причем атом [c.353]

Из конформационной лабильности макромолекулы белка следует специфическое взаимодействие фермента с субстратом и другими лигандами. Возможно, что в некоторых конформациях белок более эффективно связывает субстрат, чем в других. При связывании может происходить отбор конформаций субстрата. Каруш объяснил способность альбумина плазмы связывать различные вещества конфигурационной адаитабильностью этого белка [63]. [c.387]

Конечно, прямой доступ к иону железа для лигандов закрыт аминокислотами, особенно дистальным гистидином. Как уже отмечалось, один из атомов азота имидазольного кольца гистидина обращен к железу, а другой фактически находится на поверхности, так что этот гетероцикл может работать как своего рода люк, перекрывающий лигандную полость. Поэтому связывание любого лиганда представляет собой сложный процесс, включающий промежуточные изменения конформации белка, например поворот гистидина Е7 вокруг его связи Са —Сз или небольшое искажение структуры спирали Е [161]. Тем не менее скорость связывания кислорода исключительно велика. Константа скорости реакции второго порядка при 20°С для различных миоглобинов находится в интервале 1,0-10 — 1,9-10 дм -моль с [определенные к настоящему времени значения свободной энергии активации для этих процессов составили в трех случаях 23,0, 23,0 и 29,3 кДж/моль (5,5, 5,5 и 7,0 ккал/моль) соответственно], а константы скорости для изолированных, но слегка модифицированных а- и 3-цепей составили 5-10 — 8-10 дм моль с , тогда как для мономерного гемоглобина hironomus получено более высокое значение 3-10 дм -моль 1-с [6]. Для гемоглобйнов кинетика реакции имеет сложный характер вследствие изменений четвертичной структуры, однако константы скорости и в этом случае попадают в интервал 10 — 10 дм моль с . Константы скорости отщепления кислорода составляют 10—70 с , а соответствующие энергии активации равны 80—88 кДж/моль (19—21 ккал/моль) для миоглобинов и 10— 15 с и 67—105 кДж/моль (16—25 ккал/моль) для большинства гемоглобйнов (эти значения сильно зависят от pH). Библиографию по этому вопросу см. в работе [8]. Даже если гистидин существенно уменьшает величину константы скорости, которая была в отсутствие белка, наблюдаемые скорости вполне достаточны для физиологических потребностей. Мутантные гемоглобины, в которых гистидин замещен на аргинин или тирозин, обнаруживают несколько более высокие скорости, особенно в реакциях с СО [8]. Некоторые гемоглобины с очень малыми константами скорости диссоциации ( 10 с 1), которые явно не могут функционировать как переносчики кислорода, встречаются у нематод [91]. [c.163]

Если Kj.jg-KnB, то / д=1 и В не яв1яется модулятором, но, оккупируя места специфического связывания, например Едр, препятствует взаимодействию с ними модуляторов, т.е. обладает свойствами антимодулятора. К числу таких антимодуляторов относятся - E, ZK 93426, Ro 15-1788 и некоторые другие лиганды БДР. [c.146]

Принцип РИА основан на конкурентном связывании идентичных лигандов и антитела. В случае РИА оценивается конкуренция с радиоактивномеченым лигандом (обозначим его как 1 ). Меченый и немеченый лиганды конкурируют друг с другом за связывающий центр на лигандспецифичном антителе АВ свободные компоненты связанные компоненты [c.316]

Представления о термодинамической природе адаптации биосистем к изменению состава окружающей среды подтверждаются широко известными данными по связыванию газообразных лигандов с гемоглобином и другими белками in vivo. [c.20]

Изолированный комплекс углеводород — металл почти всегда устойчив при связывании электропоакцепторных лигандов с атомом металла. Как уже указывалось [140], поверхность атома металла, действующая как адсорбционный участок каталитической поверхности, имеет рядом другие атомвл металла как в поверхностном слое, так и в слое непосредственно под поверхностью, которые могут действовать как слабые стабилизирующие лиганды. С этой точки зрения необходимое минимальное звено , составляющее адсорбционный участок, содержит атом, с которым связан адсорбат, и его ближайшие соседи. Электроноакцепторные свойства этих соседних атомов металла будут слабее, чем свойства обычных лигандов в химии металлоорганических соединений (т. е. С1, СО, РЬ,,Р), и, следовательно, комплексы, образованные металлической поверхностью, будут более или менее устойчивы по сравнению с металлоорганическими комплексами. Если предположить, что эта связь достаточно сильна, чтобы могла протекать реакция комплекса с водородом, то, как и следует ожидать, это приведет к каталитической реакции. [c.468]

Третий, четвертый, пятый, шестой и т. д. атомы С в цени могут снова соединяться с первым атомом, в результате чего образуются кольца. К кольцам снова могут присоединяться цени и другие кольца. Далее, процесс, который приводит к связыванию двух атомов С, если он идет между двумя атомами С разных молекул или непосредственно несвязанных атомов С одной и той же молекулы (например, отщепление галогена или галогеноводорода), может произойти повторно между теми же атомами. Он приводит тогда к образованию двойных и тройных связей между соответствуюпщми атомами углерода. Если еще принять во внимание, что для таких цепей и колец справедливо все то, что справедливо для простого углеводорода СН4, т. е. их водородные атомы могут быть замещены разнообразными другими лигандами (от ligare — связывать) [c.466]

В соединениях, содержащих лишь одно т] -С5Н5-кольцо, доли /-орбиталей, не участвующие в связывании с кольцом, могут перекрываться соответствующими орбиталями других лигандов, таких, как СО, N0, КзР и т. д. Отметим, что только в нейтральных соединениях и ионах (г1 -С5Н5)2М+ кольца параллельны. В других соединения, таких, как (29.ХХ1), кольца расположены под углом. [c.604]

Другие лиганды, такие, как F" и ОН , являются я-донорамп, а пе я-акцепторами. Снижение заселенности орбитали в таких случаях может привести к более прочному связыванию лиганда. Комплекс [т7гранс-Сг(еп)2Г2] при фотолизе дает (пгракс-Сг(еп) (епН)(Н20)Р2] , связь хром — азот разрывается [105]. Эта реакция является исключением из правила Адамсона, поскольку NH имеет более сильное кристаллическое поле, чем F". Однако даже если возбужденным состоянием является обусловленное обычным возбунодением —dy — dz ), вполне может случиться, что связывание фторид-иона заметно не ослабляется из-за компенсации ст - и я-эффектов. Возбужденная орбиталь все еще имеет dxi-y -компоненту (табл. 3) и связывание амина ослабляется только СТ-, но не я-эффектами. [c.564]

Обратимое связывание кислорода гемоглобинами и миоглоби-нами включает реакцию кислорода с пентакоординационным желе-зо(П)порфирииовым комплексом, в котором аксиальным лигандом является имидазол гистидина Р7, с образованием комплекса с шестью лигандами [109, 162, 169]. Кислород, таким образом, занимает вакантное место в координационной сфере железа. Пен-такоординационный комплекс Ре(П) находится в высокоспиновом (ионном) состоянии и имеет четыре неспаренных электрона, тогда как кислородный аддукт является низкоспиновым (ковалентным) и диамагнитным соединением. Поскольку кислород также имеет два неспаренных электрона, то реакция сопровождается одновременным спариванием шести спинов. Это, несомненно, самое большое изменение спинового состояния, которое известно для какой бы то ни было реакции. К другим лигандам, которые могут реагировать таким же способом, относятся СО, имидазол, изоцианиды, СМ и др. (см. [8]). [c.151]

Отталкивание и притяжение между координированным лигандом и окружающими аминокислотами могут влиять на величину константы равновесия, хотя довольно трудно количественно оценить этот эффект. К сожалению, в нашем распоряжении нет небелковых комплексов с пятью лигандами вокруг центрального атома Ре(П), которые позволили бы сравнить соответствующие константы равновесия (разд. 7.3). Константы равновесия связывания N комплексами Ее" гемоглобина и миоглобина, по-видимому, не превышают 10 [121]. Это значение представляется очень низким (ср. сданными, приведенными в работе [77]) и, по всей вероятности, отражает упомянутые, выше пространственные затруднения, а также невыгодность переноса заряженной частицы — аниона — в более гидрофобное окружение внутри белка из-за ослабления сольватации. Гемоглобин в 5 раз сильнее связывает СО, чем железопротопорфирин в водном растворе в присутствии 5 10" М пиридина [155], что, по-видимому, определяется стабилизацией связи Ее—С белком. Однако это отношение следут, конечно, разделить на константу равновесия (которая неизвестна) связывания шестого лиганда (вода или пиридин) пентакоординационным комплексом Ее(И). Полученное отношение будет, вероятно, отражать существенное дестабилизирующее действие белка. Однако нас в основном интересует координация кислорода. Из рентгеноструктурных данных, по-видимому, следует, что аминокислотные остатки вокруг дистального координационного положения размещены таким образом, чтобы свести к минимуму всякие силы отталкивания и перегруппировки белка, которые могли бы уменьшить константу равновесия связывания кислорода, разумеется, в предположении, что кислород связывается, образуя структуру V. С другой стороны, не получено никаких данных о значительном увеличении константы равновесия, например вследствие образования водородной связи. В ероятно, этот фрагмент белка, рассматриваемый вне связи с остальной частью белковой глобулы, не влияет или оказывает лишь не- [c.162]

В некоторых случаях ионы металла можно ввести в систему, которая первоначально не содержит таких катионов. Таким примером может служить гликогенфосфорилаза Ь, катализирующая превращение полисахарида гликогена в фосфорилированные моно-сахаридные единицы глюкозо-1-фосфата (Г-1-Ф). Путем измерения скорости протонной релаксации в присутствии Мп + и фермента было показано [П], что этот катион специфически связывается по определенным центрам фермента. Важная особенность этого фермента состоит в том, что он неактивен в отсутствие другого лиганда — аденозинмоно( сфата (АМФ), который усиливает связывание субстратов и повышает максимальную скорость действия фермента. Инозинмонофосфат (ИМФ) активирует фермент только путем повышения максимальной скорости, но не сродства к субстратам, и это различие в механизмах активации отражается на результатах измерения ускорения протонной релаксации в присутствии парамагнитных ионов. Введение АМФ в систему, содержащую Мп + и фосфорилазу, изменяет скорость релаксации протонов воды, тогда как добавление ИМФ не дает заметного эффекта. Отсюда делают вывод о конформационном переходе в белке, индуцированном связыванием АМФ, который сопровождается изменением т,-для взаимодействия Мп +—НгО. Аналогичные измерения в присутствии Г-1-Ф позволили предположить наличие ряда конформационных состояний фермента, исходя из данных по скорости релаксации протонов воды [И]. [c.387]

Хотя энергия 2 -уровня понижена, а 2в Уровня повышена почти так же, как у предыдущего комплекса, тот факт, что <2г-орби-талн лиганда незаполненные, позволяет /г -орбиталям подняться на более высокий энергетический уровень без затраты энергии, в то время как связывающие 2г-орбитали стабилизируются. Таким образом, при я-связывании по этому типу комплекс может стабилизироваться в результате увеличения энергии связи. Кроме того, поскольку образующаяся я ( 2в)-орбиталь делокализована и на центральном атоме, и на лиганде (в противоположность локализованным ге-орбиталям металла, на которых были бы электроны в отсутствие я-связывания), электронная плотность смещается от атома металла к лиганду. В комплексе, содержащем металл в высокой степени окисления, физически такое смещение маловероятно, поскольку атом металла уже несет положительный заряд. С другой стороны, при низкой степени окисления центрального атома электронная плотность, которая стремится сконцентрироваться при образовании ст-системы, может рассеиваться при дополнительном формировании я-системы. В этом проявляется синергический эффект о- и я-систем. Чем больше электронная плотность, которую я-система может переносить от атома металла к лиганду, тем больше и электронная плотность, которую металл может акцептировать при образовании а-связей. В свою очередь, чем больше электронная плотность смещается ст-связями от лиганда к металлу, тем легче лиганд может акцептировать электронную плотность через формирование я-системы. Кроме того, каждая система до определенной степени может увеличивать возможности связывания другой. [c.296]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология