Entsyymien vaikutusmekanismi

Entsyymit (entsyymit) - suuren molekyylipainon orgaaniset yhdisteet luonteeltaan proteiineja, jotka toimivat organismin rooli biologisen katalyyttejä.

Mekanismien selventäminenentsyymien katalyyttinen vaikutus, on yksi eti- mologian, mutta myös nykyaikaisen molekyylibiokemian ja biologian, tärkeimmistä tehtävistä ja kiireellisistä ongelmista.

Kauan ennen verkkoaentsyymit ja niiden luonne selkeytettiin, oli vakuuttunut siitä, että entsyymin ja substraatin yhdistelmä on entsymaattisen prosessin kannalta ratkaiseva. Yritykset havaita entsyymin monimutkainen yhdiste substraatin kanssa pitkään eivät johtaneet menestykseen, koska tällainen kompleksi on labiili, se hajoaa hyvin nopeasti. Spesroskopian menetelmän avulla oli mahdollista tunnistaa entsyymi-substraatti-komplekseja katalaasille, peroksidaasille, alkoholidehydrogenaasille, flaviiniriippuvista entsyymeistä.

Röntgendiffraktiomenetelmä on sallittusaada paljon tärkeitä tietoja entsyymitoiminnan rakenteesta ja katalyyttisistä mekanismeista. Tätä menetelmää käytettiin vahvistamaan substraatin analogien liittäminen entsyymien lysotsyymiin ja kymotrypsiiniin.

Joitakin suoria todisteita olemassaolostaEntsyymi-substraattikomplekseja saatiin tapauksissa, joissa katalyyttisen syklin jossakin vaiheessa entsyymi sitoutuu substraattiin kovalenttisella sidoksella. Esimerkiksi kymotrypsiinin katalysoiman n-nitrofenyyliasetaatin hydrolyysi voi toimia. Kun entsyymi sekoitetaan tämän eetterin kanssa, kymotrypsiini asetyloidaan reaktiivisen seriinitähteen hydroksyyliryhmässä. Tämä vaihe etenee nopeasti, mutta asetyylikymotropiinin hydrolyysi asetaatin ja vapaan kymotrypsiinin muodostumisen kanssa on paljon hitaampaa. Siksi n-nitrofenyyliasetaatin läsnä ollessa asetyylikymotrypsiini kerääntyy, mikä on helppo havaita.

Substraatin läsnäolo entsyymissä voi olla"Saalis" siirtämällä epästabiili EC-kompleksi inaktiiviseen muotoon, esimerkiksi käsittelemällä entsyymi-substraattikompleksi natriumboorihydridillä, jolla on voimakas pelkistävä vaikutus. Vastaava kompleksi stabiilin kovalenttisen johdannaisen muodossa todettiin entsyymi-aldolaasissa. Kävi ilmi, että lysiinin e-aminoryhmä toimii vuorovaikutuksessa substraattimolekyylin kanssa.

Alusta vuorovaikuttaa entsyymin kanssa tietyllä osalla, jota kutsutaan aktiiviseksi keskukseksi tai entsyymin aktiiviseksi alueeksi.

Aktiivisen keskuksen tai aktiivisen alueen alle,ymmärtää, että osa entsyymiproteiinia molekyyliä, joka on kytketty alustaan (ja kofaktoreita) ja aiheuttaa entsymaattiset ominaisuudet molekyylin. Aktiivisen kohdan määrittelee spesifisyys ja katalyyttinen aktiivisuus entsyymin ja sen tulisi olla tietty vaikeus, joka on sovitettu tiiviiseen lähestymistapaa ja vuorovaikutuksessa substraatin kanssa molekyyliin, tai sen osia suoraan osallisena reaktiossa.

Funktionaalisten ryhmien joukossa onkoostumus "katalyyttisesti aktiivinen" osa entsyymin ja muodostavan osan aikaansaadaan spesifinen affiniteetti (sitominen substraatin entsyymiä) - niin kutsuttu neula tai "ankkuri" (tai entsyymin adsorptio aktiivisen).

Entsyymien vaikutusmekanismi selittää Michaelis-Menten-teorian. Tämän teorian mukaan prosessi tapahtuu neljässä vaiheessa.

Entsyymien vaikutusmekanismi: Vaihe I

Substraatin (C) ja entsyymi (E) yhteyden syntyy - muodostetaan EU: n entsyymi-substraatti-kompleksi, jossa komponentit on liitetty toisiinsa kovalenttisella, ioni-, vettä ja muita sidoksia.

Entsyymien vaikutusmekanismi: Vaihe I

Liitännäisen entsyymin vaikutuksen alainen substraatti aktivoidaan ja se tulee saataville EU: n vastaaviin katalyyttisreaktioihin.

Entsyymien vaikutusmekanismi: IІI-vaihe

EU: n katalyysi on käynnissä. Tämä teoria vahvistetaan kokeellisilla tutkimuksilla.

Lopuksi vaiheessa IV on tunnusomaista entsyymimolekyylin E vapautuminen ja reaktioseoksen P tuotteet. Transformaatioiden sekvenssi voidaan ilmaista seuraavasti: E + C - EC - EC * - E + P.

Entsyymien toiminnan erityisyys

Jokainen entsyymi toimii tietyllä substraatillatai rakenteeltaan samankaltaisten aineiden ryhmää. Entsyymien toiminnan spesifisyys selitetään aktiivisen keskuksen ja substraatin konfiguraation samankaltaisuudesta. Vuorovaikutusprosessissa muodostuu entsyymi-substraatti-kompleksi.