Пользовательский поиск

Нестационарная кинетика ферментативных реакций

Один из наиболее плодотворных подходов к исследованию механизмов последовательных реакций основан на изучении нестационарных процессов. Как правило, нестационарная кинетика позволяет детально проанализировать стадийность процесса. Прежде чем выйти на стационарный режим, реакция протекает в переходной фазе. Переходный нестационарный режим реакции, предшествующий стационарному, получил название предстационарного. В нестационарном режиме скорость изменения концентраций промежуточных соединений не равна нулю и является переменной в ходе реакции.

Продолжение ниже

Особенности кинетики ферментативных реакций в открытых системах

... реакторов. Оптимизация реак­торов и их описание для определения кинетических параметров ферментов составляют основу современных знаний по кинетике действия ферментов в открытых системах. Экспериментальное изучение и практическое использование иммобилизованных ферментов ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Использование метода предстационарной кинетики позволило исследовать механизм действия протеолитических ферментов. При изучении гидролиза эфирных субстратов R—С—OR' под действием а-химотрипсина были обнаружены следующие интересные особенности кинетики реакции.

Найдено, что для некоторых субстратов, отличающихся природой группы R' и соответственно электронными свойствами реакционного атома углерода, экспериментально определяемые каталитические константы практически инвариантны, несмотря на то, что реакционные способности соединений в модельной реакции, например в реакции щелочного гидролиза, различаются очень сильно. Это свидетельствует в пользу существования стадии, общей для всех изученных субстратов.

Для этой же реакции было показано, что при значении pH ~ 4 а-нитрофенилацетат ацетилирует активный центр фермента. Ацетил-химотрипсин можно выделить из реакционной смеси при низких значениях pH в виде индивидуального соединения.

Эти наблюдения позволили предположить, что при катализе а-химотрипсином происходит последовательное расщепление сложноэфирной связи с переносом ацильной группы на активный центр фермента, «выбросом» спиртового продукта и образованием ацилферментного промежуточного соединения.

Доказательства ацилферментной природы катализа были получены при исследовании реакций, катализируемых протеолитическими ферментами, методом «остановленной струи» в предстационарном режиме. Детально была исследована кинетика гидролиза я-нитрофенилацетата под действием а-химотрипсина. В первую очередь возникает вопрос: является ли ацилхимотрипсин истинным промежуточным соединением в механизме катализа а-химотрипсином. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть и сопоставить две кинетические схемы.

Первая стадия реакции представляет собой ацилирование активного центра, приводящее к образованию стабильного и реакционнонеспособного ацилфермента, при этом ацильная группа «блокирует» активный центр. Ферментативная реакция протекает при взаимодействии фермента с субстратом (вторая стадия).

Для механизма ацилфермент является промежуточным соединением; происходит специфическое ингибирующее ацилирование активного центра. Анализ показывает, что эти кинетические схемы могут быть дискриминированы на основе экспериментальных данных. Для этих целей получим кинетическое уравнение для обеих кинетических схем и проведем их сравнение.

При начальных условиях t = 0, [ЕА] = Е0 фермент блокирован и реакция не протекает.

Экспериментальные данные однозначно свидетельствуют в пользу кинетической схемы, где ацилфермент выступает в качестве промежуточного соединения.

В дальнейшем ацилферментный механизм был показан для реакции гидролиза я-нитрофениловых эфиров с участием растительных ферментов — папаина, фицина, а также протеолитических ферментов животного происхождения — трипсина и плазминов.

Схема является простейшей схемой с участием ацилфермента. Детальное экспериментальное исследование кинетики реакции показало, что механизм реакции более сложен и включает, по крайней мере, одну стадию, предшествующую образованию ацилфермента.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".