Тема 3 - Ферменты - лекция 2

Сигмоидная форма зависимости скорости реакции от [S] для аллостерического фермента может быть объяснена моделью согласованного механизма кооперативного связывания субстрата.

Рассмотрим эту модель на примере аллостерического фермента, состоящего из 2 идентичных субъединиц. Модель базируется на предположении, что для субъединиц фермента существует 2 возможные конформации – с высоким сродством к субстрату (R-форма) и с низким сродством к субстрату (T-форма). Также постулируется, что для сохранения симметричности димера обе субъединицы должны находиться в одном и том же конформационном состоянии.

Маленькая

Вероятность

(Трудно)

Большая

Вероятность

(Легко)

Аллостерические активаторы и ингибиторы

Аллостерический

ингибитор связывается с ферментом и стабилизирует Т- состояние

Аллостерический

активатор связывается с ферментом и стабилизирует R - состояние

Зависимость скорости реакции от [S] для аллостерического фермента.

Существуют и другие модели, объясняющие кинетику аллостерических ферментов. Модель согласованного механизма кооперативного связывания субстрата хорошо объясняет кинетику многих аллостерических ферментов.

Кофакторы

Многие ферменты кроме белковой части включают в свой состав небелковый компонент - кофактор.

Кофакторы могут иметь различную природу. Это могут быть неорганические ионы и органические молекулы.

Если кофактором является органическая молекула, то она называется коферментом.

Кофермент может быть связан с белковой частью фермента ковалентно или нековалентно.

Если кофермент связан с белком ковалентно, то он называется простетической группой.

Белковая часть таких ферментов называется

апоферментом.

Апофермент + кофермент = холофермент (каталитически активный)

Кофермент можно рассматривать как второй субстрат или косубстрат.

Коферменты участвуют в метаболизме как переносчики различных химических групп (в том числе и водорода).

Например в реакциях переаминирования пиридоскальфосфат выступает как переносчик аминогруппы от одной аминокислоты к другой.

NAD+ и NADP+ выступают как переносчики водорода.

Многие витамины выступают в организме в роли коферментов.

Механизм действия ферментов

(на примере лизоцима)

Лизоцим гидролизует гликозильную связь между NAM и NAG (R – лактильный остаток NAM)

НОН

O