Другие равновесные модели кооперативности

Другие равновесные модели кооперативности [c.194]

Совокупность экспериментальных данных, теоретический анализ, аналогии с гемоглобином привели к построению модели, объясняющей механизм регуляции активности ферментов следующим образом. Молекула фермента состоит из нескольких одинаковых субъединиц, в каждой содержится один специфический центр для связывания различных типов молекул (частиц субстрата или химических регуляторов). Молекула белка, состоящая из определенного ограниченного числа единиц, всегда имеет ось симметрии. Полагают, что молекула фермента может быть в двух состояниях, сохраняя при каждом из них свою симметрию. Эти два состояния различаются по энергии связей между субъединицами в менее напряженном состоянии молекула фермента избирательно присоединяет активатор и субстрат, в более напряженном — ингибитор. Соединяясь с ферментом, данная разновидность молекул — субстрат, активатор или ингибитор — будет усиливать дальнейшее связывание молекул своей категории. При изменении относительных концентраций молекул субстрата или регуляторов равновесие может сдвигаться в ту или другую сторону. Так осуществляется взаимодействие (противоположно направленное или кооперативное) центров связывания в ферментной частице фермент реализует действие различных сигналов, переходя в одно из двух возможных равновесных состояний. [c.92]

Отклонения от уравнения Михаэлиса—Ментен должны наблюдаться и для многих других механизмов с разветвленными путями [1391, однако эти отклонения могут быть настолько малыми, что обнаружить их не удастся, как этой было показано,например, Гулбински и Клеландом [61] для галактокиназы (разд. 3.7и 5.2). В настоящее время не известно ни одного случая кооперативности ферментативной кинетики подобного рода, и, по-видимому, энзимологи будут продолжать использовать равновесные модели, пока это будет целесообразно. [c.197]

Конформационные изменения решетчатой модели производились методом Монте-Карло с различными относительными весами дальних и ближних взаимодействий и с вариацией соотношения между их специфическими и неспецифическими составляющими. Полученные результаты позволили авторам сделать следующие выводы общего характера. Во-первых, решетчатая модель описывает равновесный переход свертывания и развертывания цепи как типичный двухфазный процесс (и, следовательно, как полагают авторы, модель отвечает поведению реального белка) только при определенном соотношении между специфическими дальними взаимодействиями, с одной стороны, и всеми другими взаимодействиями — с другой. Во-вторых, скорость процесса свертывания и развертывания цепи существенно зависит от соотношения специфических и неспецифических взаимодействий. Специфические взаимодействия способствуют образованию у модели нативноподобных областей (локальных структур), объединение которых в конечном счете приводит к исходной конформации белковой молекулы. Неспецифические взаимодействия ведут к созданию у модели менее стабильных, флуктуирующих состояний. Решетчатая модель представляет свертывание белковой цепи в нативную конформацию как процесс инициации и постоянного увеличения популяции нативно подобных локальных структур относительно популяций мигрирующих и распадающихся состояний структур развернутой цепи. При увеличенйп влияния неспецифических взаимодействий модель вырождается в статистический клубок, а при переоценке влияния специфических ближних взаимодействий — в одномерную систему. В-третьих, согласованность специфических ближних и дальних взаимодействий увеличивает скорость свертывания полипептидной цепи и делает формирование нативной конформации белка кооперативным процессом. [c.297]

Сделаем здесь небольшое отступление для уяснения системы обозначений. Необходимо обратить внимание на два главных различия между символами, использованными в настояш,ей главе, с одной стороны, и символами, употребляющимися в других разделах книги, — с другой. Во-первых, при интерпретации данных равновесных исследований, особенно в случае гемоглобина, обычно пользуются константами ассоциации, а не более привычными для биохимиков константами диссоциации. Это упрощает вид многих уравнений. В то же время основополагающая теория кооперативности, симметричная модель Моно, Уаймена и Шанжё (разд. 7.7), обсуждается всегда в терминах констант диссоциации. Тем не менее попытка избежать существующей путаницы путем перевода литературных данных в другую систему обозначений еще больше запутала бы картину. Во-вторых, рассматривая вопросы кооперативности, мы не будем использовать символы-сокращения для обозначения концентраций (например, х для X), поскольку применять зту систему для концентраций более сложных соединений, таких,, как ЕХ4, неудобно, а также потому, что в равновесных опытах общая концентрация белка по порядку величины часто совпадает с общей концентрацией лиганда и в результате концентрация свободного лиганда может быть намного меньше общей концентрации лиганда, в то время как в стационарной кинетике картина обычно обратная. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология