Особенности кинетики аллостерических ферментов

АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ

«аллос» (греч.) – другой, «стерео» (греч.) – пространственный.

Особенности строения и функционирования:
состоят из нескольких субъединиц (оли-
гомерные белки);

аллостерические регуляторы не обладают структурным сходством с субстратом (это послужило основанием

сигмовидная форма кривой обусловлена
тем, что связывание субстрата в одном

Гемоглобин – первый белок, на примере которого было открыто явление

Кривая насыщения О2 для
гемоглобина
Степень насыщения участков,
связывающих кислород (Y),

1

3

2

2

4

1

4

3

Кооперативность в процессе связывания кислорода с гемоглобином

4

1

2

3

1

2

2

4

3

1

3

4

Каждая молекула О2 связывается

Типичная сигмовидная (S-образная) кривая зависимости скорости реакции аллостерического фермента от концентрации

Аллостерические ферменты

Гомотропные
ферменты
Их аллостерический
центр связывает
молекулу S.
При этом S не подвер-
гается каталитическому
превращению,

В молекуле аллостерического фермента, активный центр пространственно отделен от центров связывания

Аллостерические регуляторы, связавшись со
своими центрами, вызывают конформационные
перестройки всей молекулы фермента,

Схема механизма влияния аллостерического ингибитора (АЕ) на активный центр аллостерического фермента

В случае аллостерического фермента, незначительные сдвиги [S] приводят к существенным изменениям

У аллостерических ферментов, сигмо-видная форма кривой зависимости скорости реакции от

Характерные примеры регуляции активности
аллостерических ферментов
Активация протеинкиназы А (ПКА) с

В 1910-1913 гг. Арчибальд Хилл разработал матема-тический аппарат, позволяющий количественно

Уравнение Хилла

k1
E + nS E(S)n
k2
n – число

Для того, чтобы учесть процесс постепенного заполнения участков связывания молекулами субстрата,

y
поскольку Y =
1-y
y
= K [S]n
1-y
y

График Хилла

lg [S]

y
lg
1-y

наклон = n (tgα)

Чем больше величина n,
тем

График Хилла для кооперативного связывания
(красная линия) и некооперативного связывания (зеленая

Если рассматривать скорость ферментативной реакции, то уравнение Хилла будет иметь вид:

Основы современных представлений о структуре и механизме функционирова-ния аллостерических ферментов были

Модель согласованного механизма кооперативного взаимодействия S и E

«Симметричная» модель или