Инактивация при взаимодействии с субстратом

Конкурентным называют ингибитор, обратимо взаимодействующий с активным центром фермента. Как правило, конкурентные ингибиторы по структуре похожи на субстрат и могут вытесняться из фермент-ингибиторного комплекса избытком субстрата. Взаимодействие с конкурентным ингибитором не приводит к денатурации или инактивации фермента, поэтому при замене ингибитора на субстрат скорость ферментативной реакции не снижается (рис. 6.10). [c.76]

Разрушение вторичной и третичной структуры белка фермента обычно ведет к его инактивации. Такое явление наблюдается, например, при нагревании ферментов. Чувствительность ферментов к нагреванию названа термолабильностью. Взаимодействие молекул фермента и субстрата происходит только в определенной зоне значений pH. То значение рн, при котором фермент наиболее активен, носит название оптимума pH. [c.109]

III. Инактивация фермента происходит через взаимодействие с субстратом [c.106]

Бимолекулярная инактивация при взаимодействии фермента с субстратом [c.115]

Система уравнений, описывающая динамику изменений концентраций компонентов для механизма, согласно которому инактивация фермента протекает бимолекулярно при взаимодействии с субстратом (схема (5.46)), может быть представлена в виде [c.115]

Представляет интерес ответ на вопрос, по какому механизму протекает инактивация фермента. Протекает ли инактивация мономолекулярно через свободную форму фермента (механизм I), фермент-субстратный комплекс (механизм П), бимолекулярно через взаимодействие с субстратом (механизм П1) или продуктом реакции (механизм [c.125]

В других случаях считают, что продукт разлагается, взаимодействуя с биомассой [122]. В этом варианте возможно описание инактивации уравнениями химической кинетики или уравнением ферментативной кинетики, полагая, что Р — субстрат , а х — фермент . Возможны и другие механизмы инактивации продукта, например, взаимодействие с субстратом с выведением из зоны реакции. Здесь не имеет смысла останавливаться более подробно на данном вопросе. Нам хотелось лишь обратить внимание на необходимость проверки наличия и выявления возможного источника инактивации в специальных экспериментах. После этого [c.56]

Описанный выше двойной механизм индукции и репрессии делает возможным взаимодействие между цитоплазмой и ядром для обеспечения тонкой регуляции метаболизма клетки. В случае какого-либо простого метаболического пути исходный субстрат и конечный продукт могут играть роль соответственно индуктора и репрессора. Благодаря этому клетка может синтезировать фермент в таком количестве, которое необходимо в данное время для поддержания количества конечного продукта на нужном уровне. Такой способ регуляции метаболизма чрезвычайно экономичен. Отрицательная обратная связь, осуществляемая путем инактивации первого фермента в результате его связывания с конечным продуктом, быстро блокирует данный метаболический путь, но не препятствует синтезу других ферментов. В модели, предложенной Жакобом и Моно, конечный продукт, присоединяясь к молекуле ре- [c.179]

Значения Ка для АТФ, рассчитанные из величины защитного эффекта, соответствуют величинам Кт для этого субстрата. Ка для АДФ имеет сходную величину. В ходе этих экспериментов обнаружилась определенная связь между скоростями модификации-5Н-групп фермента НБД-С1 и ингибированием его активности ингибирование фермента протекает в четыре раза быстрее модификации его 5Н-групп, из чего следует, что модификация 5Н-групп одной молекулы белка способна выключить из работы четыре молекулы фермента. Этот факт отражает олигомерную природу Са-АТФазы. АТФ, замедляя модификацию 5Н-групп НБД-С1, одновременно уравнивал константы инактивации и модификации фермента так, что они составляли в его присутствии величины одного порядка. Это позволяет полагать, что АТФ нарушает взаимодействие молекул в олигомерном ансамбле. В его присутствии из работы выводится ровно то количество молекул фермента, которое было модифицировано реагентом. [c.95]

Разграничение механизмов инактивации возможно при изучении зависимости и а,. от начальных концентраций фермента и субстрата. Предельный выход для механизмов I-III линейно зависит от концентрации фермента, в то время как для механизма инактивации при взаимодействии с продуктом выход линейно зависит от Показатель экспонент, описываю- [c.262]

Разграничение механизмов инактивации возможно при из чении зависимостей и от начальных концентраций фермента и субстрата. В то вре.мя как предельный выход для механизмов I-III линейно зависит от концентрации фермента, для механизма инактивации при взаимодействии [c.267]

Для удобства эксперимента желательно иметь раствор ДНФ с концентрацией 100 мМ, добавляя его по 0,1 мл или в среду инкубации (вариант 3), или к 0,1 мл раствора миозина (вариант 4). Для выравнивания объемов в первые 6 проб (варианты 1 и 2) следует добавить по 0,1 мл воды. Однако при такой постановке эксперимента, строго говоря, не обеспечиваются одинаковые условия взаимодействия фермента с модификатором в вариантах 3 и 4 из-за их концентраций в момент контакта и на первых этапах взаимодействия. Поэтому следует предусмотреть и такую постановку эксперимента, когда в варианте 4 аликвота фермента (0,1 мл) разводится 0,5 М КС1 до 1 мл, затем сюда добавляется 0,1 мл раствора ДНФ и после 0,1 мл среды инкубации, в-10 раз более конц-ентрированной, чем в трех первых вариантах. В результате эксперимента убеждаются в том, что а) модифицирующий реагент (ДНФ) вызывает инактивацию фермента в отсутствие субстрата и что субстрат защищает фермент от инактивации б) активирующее действие ДНФ на АТФазную активность миозина проявляется только в присутствии АТФ. [c.401]

Данные Дейла, Дэвиса и Мередита [82], изучавших инактивацию карбоксипептидазы и аллоксазинадениндинуклеотида при действии рентгеновских лучей в присутствии различных защитных веществ, приведены в табл. 17. Если мы примем предложенный выше механизм, то сможем рассматривать О как отношение реакционной способности защитного вещества к реакционной способности субстрата при взаимодействия с радикалами, возникающими в растворителе при облучении. [c.236]

Из косвенных методов чаще других используется метод, основанный на изучении рН-зависимости некоторых параметров реакции, таких, например, как максимальная скорость или константа Михаэлиса. Изменение этих параметров в зависимости от pH часто напоминает по своему характеру титрование одной ионизируемой группы (см. гл. VI). Можно поэтому определить соответствующее значение pi a этой группы и попытаться идентифицировать ее путем сравнения полученного значения рЛТ с известным значением p7i для боковых цепей различных аминокислот. Все это сопряжено с известными трудностями. В результате взаимодействия с соседними группами в белке, а также с субстратом или буфером величина pZ для ионизируемой группы в белке может заметно отличаться от соответствующей величины для той же группы, присутствующей в свободном виде в растворе. Кроме того, величины pifa для различных титруемых групп белков в значительной степени перекрываются. Например, группа с pif 10 может быть либо аминогруппой, либо фенольной гидроксильной группой, либо сульфгидрильной группой. В некоторых случаях определение величины A/i ионизации помогает приписать данное значение рЛТ той или иной группе, однако нередко однозначное отнесение полученного значения рЖ к определенной функциональной группе оказывается все же невозможным. Известно также, что рН-зависимость может отражать титрование нескольких остатков, а не какой-либо одной индивидуальной группы. Наконец, крутые перегибы кривых, описывающих зависимость скорости реакции от pH, могут вызываться ие только титрованием, но также и другими факторами, например изменением стадии, лимитирующей скорость реакции. К счастью, все эти ослол<иения возникают не всегда. Часто заключения, сделанные на основании рН-зависимости, удается подкрепить другими методами. Исходя из данных по зависимости максимальной скорости реакции от pH, следует, например, считать, что у всех ферментов, перечисленных в табл. 29, в каталитическом акте участвует остаток гистидина. Для химотрипсина это заключение подтвернодается тем, что соответствующий хлоркетон, являющийся аналогом субстрата химотрипсина, избирательно реагирует с одним остатком гистидина и вызывает таким путем инактивацию фермента. На основании [c.199]

Разграничение механизмов инактИвации возможно при изучении зависимости набп и ацщ от начальных концентраций фермента и субстрата. Предельный выход для механизмов I—III линейно зависит от концентрации фермента, в то время-как для механизма инактивации при взаимодействии с продуктом выход линейно зависит от уЕо. Показатель экспонент, описывающих временную функцию инактивации для механизма IV, также зависит от концентраций фермента, при этом для механизмов I—III наблюдаемая константа скорости не является функцией начальной концентрации фермента. Таким образом, на основании этих критериев может быть идентифицирован механизм IV. [c.120]

Если экспериментально обнаружено, что вабл зависит от концентрации субстрата, то механизм мономолекулярной инактивации фермента можно исключить из рассмотрения. Так, например, из данных, приведенных на рис. 49, следует, что механизм инактивации арилсульфатазы протекает с участием фермент-субст-рахного комплекса или при бимолекулярном взаимодействии фермента с субстратом, а не через свободную форму фермента. С другой стороны, экспериментальное обнаружение независимости набл от 5о не является однозначным доказательством справедливости механизма I, поскольку такая зависимость может иметь место для механизмов II и III в условиях большого избытка. субстрата по сравнению с константой Михаэлиса. В этих условиях принципиально важным является определение параметров Ут Кт. [c.121]

Поскольку мутации, затрагивающие как ген, кодирующий РНК, так и ген, кодирующий белок, могут приводить к инактивации РНКазы Р in vivo, то очевидно, что для обеспечения ферментативной активности природной РНКазы Р необходимы оба компонента. Как и следовало ожидать, было выдвинуто предположение о том, что каталитической активностью обладает белок, в то время как РНК вьшолняет некоторую вспомогательную роль, например роль помощника при связывании с субстратом (в ее состав входит ряд коротких последовательностей, комплементарных участкам тРНК, с которыми взаимодействует фермент). Но оказалось, что дело обстоит наоборот [c.322]

Изучение. инактивации дало сведения об активной области некоторых гидролитических ферментов, в частности химот1рипсина и ацетилхолинэстеразы. а-Амино-кислоты или некоторые функциональные производные этих соединений, которые являются специфическими субстратами или конкурирующими ингибиторами для а-химотрипсина, могут быть описаны общей формулой R HR R", где R, R и R" — группы, определяющие свойства этих молекул соответственно а-амино- и.чи ацил-аминогруппа, боковая цепь а-аминокислоты и карбоксильная группа или производное карбоновой кислоты. Было высказано предположение [346], что вышеупомянутые специфические субстраты и конкурируюшие инги- биторы могут соединяться с ферментом путем взаимодействия групп R, R, R" и определенного ряда центров рь р2 и рз, которые, как предполагается, составляют каталитически активную область фермента. Полагают, что степень, с которой любое данное вещество будет связываться с активной областью фермента, зависит от того, в какой мере молекула и асимметрическая каталитическая поверхность дополняют друг друга, и также от того, насколько присоединяющаяся молекула и активная область способны изменять свои поверхности для улучшения контакта. Результаты кинетических исследований с применением ряда субстратов и конкурирующих ингибиторов а-химотрипсина согласуются [c.135]

В результате целого набора взаимодействий между отдельны- ми частями полипептидной цепи, в которых определенную роль играет и растворитель, фермент принимает специфическую активную конформацию и способен эффективно осуществлять превращение субстрата Однако, если условия окружающей среды изменяются таким образом, что часть из этих взаимодействий нарушается или отсутствует, нативная конформация молекулы существенно меняется, при этом способность фермента осуществлять каталитическое превращение субстрата падает. Такой Процесс называют денатурацией. Факторами, вызывающими денатурацию, мовут являться повышение температуры, изменение pH, введение химических агентов (мочевины, солей гуанидина и др.), механическое воздейетвие. В более широком плане можно говорить об инактивации ферментов, т. е. потери ими каталитической способности, которая может быть обусловлена как денатурацией, так и химической модификацией отдельных функциональных групп молекул фермента. [c.57]

Если экспериментально обнаружено, что зависит от концентрации субстрата, то механизм мономолекулярной инактивации фермента можно исключить из рассмотрения. Так, например, из данных, приведенных на рис, 2.97, следует, что механизм инактивации арилсульфатазы протекает с участием фермент-субстратного комплекса или при бимолекулярном взаимодействии фермента с субстратом, а не через свободную форму фермента. С другой стороны, экспериментальное обнаружение независн.мос-ти от не является однозначным доказательством справедливости механизма I, поскольку такая зависимость. может иметь [c.262]

Зависимость предельного превращения субстрата (предельного выхода продукта от концентрации фермента имеет вид кривой с насыщением (рис. 2.100). Требуется определить, по какому механизму протекает инактивация фермента. Протекает ли инактивация мономолекулярно через свободную форму фермента (механизм I), фермент-субстратный комплекс (механизм II), бимолекулярно через взаимодействие с субстратом (механизм III) или с продуктом реакции (механизм IV) С этой целью были проведены эксперименты по исследованию кинетики реакции при малых степенях конверсии кислорода и опыты по предынкубации фермента с компонентами реакционной смеси. [c.266]

Закономерностям угнетения ферментативной активности посвящены два следующих параграфа. В 2.7 анализируются процессы ингибирования ферментативных реакций. Приводится классификация ингибиторов по механизму действия. Инактивация ферментов — процесс, дающий богатую информацию о каталитических свойствах белков. Рассмотрены закономерности влияния ингибиторов на многосубстратные реакции. 2.8 посвящен процессам инактивации ферментов. Рассмотрены кинетические закономерности инактивации. Анализируются как и классические закономерности инактивации ферментов, так особенности инактивации олигомерных ферментов инактивация ферментов, индуцированная взаимодействием с субстратом. [c.333]

Схемы инактивации, описываемые экспоненциальной функцией (230). рН-зависимость инактивации (234). Схемы инактивации, описываемые суммой двух экспонент (237). Диссоциативный механизм инактивации ферментов (241). Инактивация фермента в процессе реакции. Кинетическое описание и дискриминация механизмов (244). Мономолекулярная инактивация свободной формы фермента (246). Мономолекулярная инактивация фермента, протекающая через фермент-субстратный комплекс (251). Бимолекулярная инактивация при взаимодействии фермента с субстратом (256). Бимолекулярная инактивация при взаимодействии фермента с продуктом реакции (257). Дискриминация механизмов инактивации и определение кинетических характеристик реакции (259). Кинетика и механизм инактивации эндопероксидпростагландинсинтетазы — лимитирующего фермента синтеза простагландинов (265). Регуляторная роль инактивации фермента в процессе реакции (269). Инактивация ферментных систем (272). [c.711]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология