Модель связывающих центров и свободна

Рис. 7.8. Одна из возможных моделей функционирования АТР-синтетазы. Р] существует в двух конформациях 1) депротонированная форма имеет центры связывания Н+ с низким сродством, которые контактируют с Ро, и каталитический центр с низким сродством к субстратам 2) протонированная форма имеет центры связывания Н+ с высоким сродством (т. е. с повышенным рЮ, которые не соприкасаются с Ро в этой форме повышено также сродство активного центра к субстратам. А. АОР и Р1 связываются с формой 1) в каталитическом центре с низким сродством. Б. Протоны из Ро связываются с Н+-связывающими центрами, имеющими низкое сродство, что приводит к конформацнонному изменению (В) и резкому увеличению сродства активного центра. Свободная энергия для этого перехода поступает благодаря сопряженному увеличению сродства Н+-связывающих центров. Г. АТР, прочно связанный в активном центре, теперь образуется без значительных затрат свободной энергии. Д. Если активность протонов в среде справа (матрикс) достаточно низка, то они могут диссоциировать из связывающих центров, несмотря на их высокое р С в этом конформационном состоянии. Е. После диссоциации протонов конформация белка возвращается в исходное состояние, сродство каталитического центра снижается, и это приводит к освобождению связакН0] 0 АТР.

В частности, если принять модель, рассмотренную налш в 2, л, в ко торой адсорбционными центрами являются свободные электроны кристалла, то в качестве газа адсорбционных центров мы имеем дело с алектронным газом в поверхностном слое кристалла. В этом случае наша картина совпадает с картиной Брегера и Жуховицкого которые при вычислении дифференциальной теплоты адсорбции учитывали происходящее при адсорбции изменение энергии электронного газа в кристалле. Различие заключается в том, что Брегер и Жуховицкий рассматривали электронный газ в металле, в то время как в нашей модели ( 2, л) мы имеем депо с электронным газом в полупроводнике. В модели Брегера и Жуховицкого, так же как и в нашей модели, каждая адсорбируемая молекула связывается с поверхностью кристалла при помощи электрона решетки при этом этот электрон выпадает из общего семейства свободных электронов. Таким образом, в модели Брегера и Жуховицкого свободные электроны кристалла трактуются как адсорбционные центры, так же как и в нашей модели. [c.376]

АТР + D-глюкоза ADP + D-глюкозо-б-фосфат, состоит из двух полипептидных субъединиц, как показано на масштабном изображении пространственной модели ее молекулы (рис. 12). Рядом с пустой молекулой гексокиназы изображена также свободная молекула D-глюкозы (темно-красный цвет). Когда молекула D-глюкозы связывается с активным центром фермента в отсутствие второго субстрата, т.е. АТР, обе субъединицы гексокиназы сближаются, так что молекула глюкозы оказывается в кармане активного центра (рис. 13). При этом в четвертичной структуре фермента происходят довольно существенные изменения, так как при образовании комплекса гексокиназа-глюкоза в отсутствие АТР гексокиназа подвергается вьшужденной подгонке к молекуле субстрата. Этот комплекс достаточно стабилен, и его удалось получить в кри-, сталлическом виде. Рентгеноструктурный анализ этого комплекса был проведен Томасом А. Стейцем из Йельского университета. Если одновременно присутствуют и АТР и глюкоза, они связываются со [c.254]

Сингулярные поверхности. В отсутствие дислокации ШИ случайных ступеней для роста (перпендикулярно к себе) ингулярной поверхности необходимо образование зародыша 3 форме диска моноатомной высоты для каждого растущего моно- лоя. Выступы на ступенях, которые связывают подобный диск, атем функционируют в качестве мест внедрения атомов пара. 1 кристалл таким же образом, как это происходит для смежных юверхностей. Однако скорость образования стабильных зароды-цей в форме диска пропорциональна ехр(—АС 1кТ), где АС — (ритическая свободная энергия образования центров кристалли- ации. В случае модели разрушенной ближайшей соседней связи шеем [c.179]

В современной литературе вопросам функционирования олигомерных ферментов уделяется большое внимание. Уже в работах Кошланда, на основе концепции конформационной подвижности белков [53], развитой в принцип индуцированного соответствия , предложена модель работы олигомерных ферментов [104]. При этом используется идея о глобальной передаче конформационных изменений путем межсубъединичных взаимодействий. Модель Кошланда и др. основана на следующих постулатах в отсутствие лиганда белок существует в одной конформации лиганд, связываясь с субъединицей белка, вызывает в ней конформационное изменение, которое может передаваться на соседнюю субъединицу. Для описания связывания необходимо вводить столько констант, сколько существует центров связывания. В некоторых случаях это усложняет интерпретацию наблюдаемых экспериментальных данных. Однако, в принципе, аксиоматика этой модели такова, что кинетика практически любых олигомерных ферментов, для которых справедливо допущение о квазиравновесном связывании субстрата , может быть описана на ее основе. В зависимости от количества субъединиц и схемы взаимодействия между ними, модель допускает спектр состояний как лишенных симметрии, так и имеющих симметрию более низкого порядка по сравнению с максимальной, наблюдаемой у свободного фермента. [c.105]

Природу стереоспецифичности папаина помогает понять построение моделей [105]. Проведенные исследования показали, что D-аминокислоты не могут поместиться в подцентрах из-за стерических затруднений, возникающих при их контактировании с ферментом. Папаин не является экзопептидазой, поскольку свободная карбоксильная группа субстрата должна находиться на расстоянии 3—4 А от карбоксильной группы Asp-158 из-за электростатического отталкивания. Кроме того, указанные исследования позволили предположить наличие механизма деформации. В фермент-субстратном комплексе уходящая группа субстрата, по-видимому, подвергается давлению со стороны а-СШ-группы His-159, однако при образовании тетраэдрического промежуточного соединения это давление ослабляется. В пользу указанного предположения говорит тот факт, что аналоги субстратов, у которых уходящая группа заменена небольшой по размерам группой, связываются значительно прочнее аналогов с более крупными остатками [92, 105]. Специфичность подцентра S2 к большим по размеру гидрофобным остаткам проявляется в возрастании fe at, а не в увеличении прочности связывания. Лоу и Ютавонг [105] предположили, что связывание подцентром S2 такого остатка, как фенилаланин, приводит к некоторому увеличению размеров расщелины и к еще большей деформации активного центра [105]. Раздвижение стенок расщелины было впоследствии обнаружено при исследовании кристаллической структуры фермента, ингибированного хлорметил-кето-производным Ы-бензилоксикарбонил-Ь-фенилаланин-Ь-аланина [104]. Использование этого соединения указывает на наличие в ферменте центра связывания карбонильного кислорода расщепляемой пептидной связи. В этот центр, как и в случае сериновых протеаз, входит NH-rpynna полипептидного остова, принадлежащая ys-25 другая водородная связь образуется с участием ЫНг-группы Gln-19. [c.375]