ИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УРАВНЕНИЯ МИХАЭЛИСА – МЕНТЕН

Константа Михаэлиса измеряется в молях на литр и колеблется от 10-2

УРАВНЕНИЕ ЛАЙНУИВЕРА - БЕРКА

УРАВНЕНИЕ ЛЭНГМЮРА используется, если отклонения от линейности наблюдаются при высоких концентрациях

УРАВНЕНИЕ ИДИ - ХОФСТИ

ПОЛУЧИМ, УМНОЖАЯ ОБЕ ЧАСТИ УРАВНЕНИЯ ЛАЙНУИВЕРА – БЕРКА

АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ

ДЛЯ МНОГИХ ФЕРМЕНТОВ, КАТАЛИЗИРУЮЩИХ КЛЮЧЕВЫЕ СТАДИИ МЕТАБОЛИЗМА, ХАРАКТЕРНА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К МЕТАБОЛИТАМ,

ОПИСАННЫЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛЯЦИИ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ТИПУ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ.
ЧТОБЫ ОТРАЗИТЬ РАЗЛИЧИЯ

АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ РЕГУЛЯЦИИ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТА

РЕГУЛИРУЮТ АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ, НЕ ЗАТРАГИВАЯ АКТИВНОГО ЦЕНТРА.
ПРИСОЕДИНЯЮТСЯ К МОЛЕКУЛЕ ФЕРМЕНТА

Схема, поясняющая работу аллостерического фермента. А - действие отрицательного эффектора (ингибитора);

Эффекторы V-типа
изменяют значение Vmax

эффекторы К-типа
изменяют значение KМ

ОСОБЕННОСТИ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ

НАЛИЧИЕ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ЦЕНТРОВ СВЯЗЫВАНИЯ, ПРОСТРАНСТВЕННО УДАЛЕННЫХ ОТ КАТАЛИТИЧЕСКОГО (АКТИВНОГО)

УРАВНЕНИЕ ХИЛЛА

В 1909 ГОДУ А. ХИЛЛ ПРЕДЛОЖИЛ МОДЕЛЬ СВЯЗЫВАНИЯ КИСЛОРОДА С ГЕМОГЛОБИНОМ,

Кривые ассоциации кислорода для миоглобина и гемоглобина в зависимости от парциального

миоглобин

гемоглобин

Кооперативные изменения конформации протомеров гемоглобина при присоединении О2.

ЦЕНТРЫ СВЯЗЫВАНИЯ КИСЛОРОДА НА

КООПЕРАТИВНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ

А. ХИЛЛ РАССМОТРЕЛ МОДЕЛЬ МАКСИМАЛЬНОЙ КООПЕРАТИВНОСТИ
В РАВНОВЕСНОМ РАСТВОРЕ ЛИГАНДА Х И

ОБРАЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ЕХ МОЖНО РАССМАТРИВАТЬ КАК КИНЕТИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ, КОНСТАНТА КОТОРОЙ РАВНА

УРАВНЕНИЕ ХИЛЛА

K – КОНСТАНТА СВЯЗЫВАНИЯ

E + X ⮀EX

K

ОТСЮДА

Y – СТЕПЕНЬ НАСЫЩЕНИЯ БЕЛКА ЛИГАНДОМ

УРАВНЕНИЕ ХИЛЛА

ПРЕОБРАЗУЕМ ЭТО УРАВНЕНИЕ (ЗАПИШЕМ В ОБРАТНОЙ ФОРМЕ)

ПЕРЕПИШЕМ ЭТО УРАВНЕНИЕ В ОБРАТНОЙ ФОРМЕ И ЗАТЕМ ПРОЛОГАРИФМИРУЕМ

НА ОСНОВАНИИ ЭТОГО

lg[Y/1-Y]

lg[X]

График Хилла для насыщенного кислородом гемоглобина

Уравнение Хилла удовлетворительно описывает связывание лигандов аллостерическими белками в интервале от

НА ЭТОМ ГРАФИКЕ МОЖНО НАЙТИ КОНСТАНТУ СВЯЗЫВАНИЯ Кh и КОЭФФИЦИЕНТ ХИЛЛА

ЕСЛИ h>1, ТО ИМЕЕТ МЕСТО ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ КООПЕРАТИВНОСТЬ.
Присоединение одной молекулы лиганда

МОДЕЛИ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ

СУБЪЕДИНИЦЫ ФЕРМЕНТА МОГУТ НАХОДИТЬСЯ В ДВУХ КОНФОРМАЦИЯХ:
R (relaxed – расслабленное

1965 г., Жак Моно, Джефри Уайман и Жан-Пьер Шанже

Модель согласованного

Присоединение первой молекулы субстрата сопровождается переходом ТТ-формы с низким сродством к

Фермент представлен только двумя конформационными состояниями, находящимися в динамическом равновесии. При

Зависимость степени насыщения Y активных центров фермента от концентрации субстрата [S]

Модель последовательного механизма

Автор: Даниэль Кошланд

Дэниел Кошланд
(1920–2007)

ВОЗМОЖНО СУЩЕСТВОВАНИЕ ФОРМЫ RT

Каждая субъединица может существовать в одном из двух возможных конформационных

Фермент приобретает каталитически активную конформацию только в результате взаимодействия с субстратом.

ИНГИБИРОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ

КОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ

За активный центр фермента вместе с субстратом конкурирует ИНГИБИТОР

Так,

Ингибитор связывается в АКТИВНОМ ЦЕНТРЕ ФЕРМЕНТА и конкурирует за него с

k1

k-i

ki

k-1

k2

УРАВНЕНИЕ ЛАЙНУИВЕРА – БЕРКА ДЛЯ КОНКУРЕНТНОГО ИНГИБИРОВАНИЯ

- НЕАКТИВНЫЙ КОМПЛЕКС

ИЗМЕНЕНИЕ ГРАФИКА ЛАЙНУИВЕРА – БЕРКА В СЛУЧАЕ КОНКУРЕНТНОГО ИНГИБИРОВАНИЯ

Максимальная скорость реакции

НЕКОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ

ИНГИБИТОР связывается с ФЕРМЕНТОМ ВНЕ АКТИВНОГО ЦЕНТРА, но при этом

ИЗМЕНЕНИЕ ГРАФИКА ЛАЙНУИВЕРА – БЕРКА В СЛУЧАЕ НЕКОНКУРЕНТНОГО ИНГИБИРОВАНИЯ

Константа Михаэлиса не

БЕСКОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ

Ингибитор связывается только с фермент-субстратным комплексом, но не со свободным

Максимальная скорость реакции и константа Михаэлиса уменьшаются в одинаковое число раз.

ИЗМЕНЕНИЕ

Зависимость скорости ферментативной реакции (V) от температуры

Зависимость скорости ферментативной реакции (V) от рН среды.