Отсутствие ингибирования фермента продуктом реакции

В зависимости от того, по какому механизму происходит ингибирование продуктом, изменяется потенциально достижимое значение максимальной скорости ферментативной реакции V. Если продукт — конкурентный ингибитор, то при высоких концентрациях субстрата удается преодолеть и ограничение диффузии, и ингибирование продуктом (т. е. достичь значения V в отсутствие ингибирования). В случае неконкурентного ингибирования продуктом оптимальное значение скорости реакции (в условиях насыщения фермента субстратом) никогда не достигнет значения V. Чем эффективнее носитель препятствует свободной диффузии, тем более существенные различия в этих значениях будут наблюдаться. [c.114]

Изложенное выше, по-видимому, применимо и к отщеплению продуктов ферментативной реакции из связи с активным центром и регенерации свободного фермента. Видимо, и в этом случае происходит последовательный разрыв связей, в ходе которого может освобождаться функциональная группа активного центра, способная к реакции с ингибитором (например, гидроксил серина). Другие группировки, оказывающие влияние на реакционноспособность этой группы, могут оказаться в момент реакции с ингибитором еще занятыми. Очевидно, что при этом фосфорорганический ингибитор будет реагировать с ферментом с иной скоростью, чем при полностью свободном активном центре. Такое явление особенно должно сказываться на кинетике ингибирования при концентрациях субстрата, значительно превышающих величину константы Михаэлиса, т. е. тогда, когда активные центры насыщены молекулами субстрата и для реакции с фосфорорганическим ингибитором доступны лишь те, которые освобождаются в ходе ферментативной реакции. При этом, естественно, скорость ингибирования фермента будет зависеть от соотношения констант скорости к+х (реакция с субстратом) и к1 (реакция с ингибитором). Это соотношение будет неизменным, если реакция идет с полностью свободным активным центром. Оно будет изменяться (при избытке субстрата), если ингибитор будет взаимодействовать с неполностью освобожденным активным центром. Если эти соображения выразить языком кинетики, то можно получить уравнение, вполне аналогичное уравнению (Х.8). Для этого достаточно считать, что с ингибитором реагирует не ацилированный фермент, а продукт его превращения, в котором гидроксил серина уже свободен, но фермент еще не принял исходного структурного состояния. Такое предположение в равной мере объясняет различие соотношения констант скорости ингибирования в отсутствие и в присутствии субстрата для разных по структуре ингибиторов. [c.231]

Во-вторых, простой член к будет определяющим, если процесс лимитируется кинетикой электродной реакции и почти весь фермент превращается в Е. Эти условия выполняются, если электрохимические процессы протекают медленно и отсутствует ингибирование фермента продуктом реакции. Константа скорости к входит в то же выражение в скобках, что и произведение поскольку в любом случае скорость- [c.153]

Отсутствие ингибирования фермента продуктом реакции [c.157]

Как мы видим, обратимое взаимодействие с субстратом приводит к тому же самому результату (фиг. 9), что и классическое конкурентное ингибирование это вполне естественно, поскольку можно считать, что О конкурирует с ферментом за субстрат. Значение этогО вывода для практики зависит от того, как исследуется кинетика ферментативной реакции. Если- начальная концентрация субстрата Ло принимается просто равной концентрации, введенной в реакционную смесь, а скорость реакции оценивается по скорости образования продукта X, отличить кинетически О от истинного конкурентного ингибитора невозможно. Обнаружить отсутствие взаимодействия О с самим ферментом можно только в том случае, бели Ло действительно измеряется в реакционной смеси с помощью метода, позволяющего отличать свободный А от [c.72]

Бесконкурентное ингибирование чаще всего встречается как случай ингибирования продуктом, в особенности для реакций, включающих три или более продуктов (разд. 5.8). В общем случае продукт выступает в роли бесконкурентного ингибитора, если отсутствуют обратимте стадии между формой фермента, с которой связывается этот продукт, и формой фермента, с которой связывается субстрат. [c.84]

Выводы, к которым мы пришли в предыдущем разделе, строго говоря, справедливы только при малых концентрациях субстрата, поскольку для всех реальных механизмов двухсубстратных ферментативных реакций по меньшей мере один из четырех реагентов может присоединяться к ошибочным формам фермента. В механизме с замещением фермента субстрат и продукт, в которых отсутствует переносимая группа, обычно присоединяются к ошибочной форме свободного фермента. В механизме с образованием тройного комплекса и неупорядоченным связыванием субстратов субстрат и продукт присоединяются к ошибочному двойному комплексу. В механизме с образованием тройного комплекса и упорядоченным связыванием субстратов к ошибочному двойному комплексу присоединяются либо второй субстрат, либо первый продукт, и субстратное ингибирование может наблюдаться либо для прямой, либо для обратной реакции (но не для обоих направлений), потому что только один из двух двойных комплексов может выступать в роли ошибочного . [c.124]

Рис. 12.4. Типичные зависимости потока от концентрации субстрата для различных значений ме/К отсутствии ингибирования фермента продуктом реакции (а). Из этих зависимостей рассчитаны функции Хэйнеса (б) и зависимости по уравнению (12.20) (в). Значения к /к 1-0,00 2-0,5 3-0,80 4-1,00.

Наибольший интерес представляют кинетическое описание протяженных кривых ферментативной деградации полимеров и выявление соответствующих кинетических закономерностей. С этим вплотную связана проблема разработки методов оценки биополимеров с точки зрения их атакуемости ферментами, а также в отношении оценки перевариваемости белков протеазами [22—25]. Иэ немногочисленных количественных данных в литературе по ферментативной деградации биополимеров видно, что для них свойственно ингибирование низкомолекулярньши продуктами реакции (см. [22, 26—32]), При этом в большинстве случаев выводы об ингибировании продуктами были сделаны при кинетическом анализе так называемых полных кривых ферментативной деградации биополимера, или протяженных участков кинетических кривых, с помощью известных методов ферментативной кинетики (например, используя интегральную форму уравнения скорости, см. [21]). В ряде случаев не исключена возможность некоторого действия ингибирования продуктами так, в работе [33] выдвинуто и обосновано положение, что формально-кинетический анализ протяженных участков кинетических кривых ферментативной деградации полимеров практически неизбежно приводит к кажущимся эффектам ингибирования продуктами, даже если продукты не связываются с ферментом и ингибирование на самом деле отсутствует. Этот эффект наблюдается для ферментов, реакционная способность которых уменьшается при увеличении степени конверсии полимерного субстрата (за счет уменьшения степени полимеризации субстрата или доли наиболее реакционноспособных (доступных) связей в молекуле полимера). Подобные ферменты составляют подавляющее большинство ферментов-деполимераз (см. табл. 1). [c.30]

Эта схема включает четыре формы фермента (Е, Е8, Е1 и Е18) и шесть реакций, протекающих между ними. Все простые случаи можно получить, если не учитывать некоторых реакций. Так, ингибирование является конкурентным (разд. 4.2), если отсутствуют форма Е18 и протекающие с ее участием реакции неконкурентным (разд.. 4.4), если "отсутствует Е1, и смешанным (разд. 4.3), если в схеме присутствует как форма Е1, так и форма Е18, однако прямой переход между ними невозможен. Схема Боттса — Моралеса особенно полезна при анализе ингибиторов, которые не являются продуктами реакции. Несмотря на то что продукты реакции составляют важный класс ингибиторов и по своим кинетическим свойства близки к ингибиторам, не являющимся таковыми, их связь с рассмотренной схемой менее очевидна. [c.79]

Возможны и другие механизмы односубстратных-однопродуктных реакций, но для иллюстрации достаточно обсудить два из них, приведенные выше. Отметим, что схема 1 в отличие от схемы 2 содержит стадию изомеризации фермента. Поэтому эти два механизма можно легко разграничить в опытах по ингибированию продуктом если выполняется схема 1, то РО и СР должны быть смешанными ингибиторами если выполняется схема 2, то РО и ОР — зто конкурентные по отношению друг к другу ингибиторы. В соответствии с этим Рэй и Росцелли [127], изучив реакцию, катализируемую фосфоглюкомутазой из скелетных мьшщ кролика, нашли, что ингибирование обоими фосфатами глюкозы носит чисто конкурентный характер, без всякой примеси неконкурентной составляющей. Они пришли к заключению, что в данном случае стадия изомеризации либо отсутствует, либо протекает так быстро, что формы Е и Е можно рассматривать как единую форму. Тем не менее Бриттон и Кларк [211, проведя серию элегантных экспериментов (см. ниже), сумели однозначно показать, что для этого фермента выполняется схема 1. [c.139]