Зависимость - активность - фермент
Cтраница 1
Зависимость активности ферментов от концентрации продуктов реакции была отмечена еще в 1950 г. сотрудниками Чикагского университета Новиком и Сцилардом. Они показали, что избыток триптофана в бактерии E-coli немедленно останавливает его синтез. Следовательно, сигнал о избытке триптофана подавляет активность уже имеющихся ферментов. [1]
Далее мы рассмотрим зависимость активности фермента от концентрации субстрата и используем тот факт, что избыток субстрата тормозит активность фермента. [2]
В серии работ Рейсса [5], проведенных в 1935 - 1943 гг., впервые была изучена зависимость активности ферментов от величины окислительного потенциала. Для протеолитического фермента папаина было установлено, что активна его восстановленная форма, содержащая сульфгидрильную группу, а окисленная форма Ра - S - S - Ра неактивна. Активность фермента при гн23 постоянна, и фермент вызывает протео-лиз. При гн 28 5 - 33 3, согласно Рейссу, вместо протеолиза наблюдается конденсация аминокислот. Оптимум действия фермента при автолизе селезенки наблюдался при гн - 14Д Аналогично при изучении активности протеиназ ячменя также наблюдался оптимум по гн При гидролизе желатины про-теиназой шелковичного червя оптимальное гн 7, при гн26 происходит синтез белка. [3]
Приведенные представления и результаты исследования кинетики действия карбаматов на ацетилхолинэстеразу показывают, что определение величины Kt для таких ингибиторов, исходя из зависимости активности фермента от концентрации ингибитора, необоснованно. [4]
Константа седиментации эластазы S2 ( w 2 6; константа диффузии и удельный парциальный объем ( 9 5 - 10 - 7 см2 / сек и 0 73 мл / г) хорошо совпадают с вычисленными по аминокислотному составу. Изоэлектрическая точка фермента находится при рН 9 5 0 5; рН - оптимум эластазы лежит в интервале 8 6 - 9 2; фермент инактивируется почти на 50 % CuSO4 в концентрации 10 s M и NaCl ( 7 - 10 - 2 M); ингибирование фермента на 50 - 75 % вызывают также NaCN, ( NH4) 2S04, KC1; при ингибировании эластазы растворами солей отчетливо проявляется зависимость активности фермента от ионной силы раствора: чем выше ионная сила раствора, тем сильнее снижается активность эластазы; двухвалентные катионы Zn, Mn, Co, Mg, Ca в концентрации 10 - 3 М, а также 10 - 2 М раствор цистеина не вызывали изменения активности эластазы; ЭДТА чистую эластазу не ингибировала. [5]
 |
Зависимость скорости катализируемой ферментом реакции от рН ( стрелка указывает оптимум рН.| Оптимальные значения рН для некоторых ферментов. [6] |
Следует отметить, что на термолабильность ферментов определенное влияние оказывает концентрация субстрата, рН среды и другие факторы. При определении зависимости активности фермента от концентрации водородных ионов реакцию проводят при разных значениях рН среды, обычно при оптимальной температуре и наличии достаточно высоких ( насыщающих) концентраций субстрата. В табл. 4.3 приводятся оптимальные значения рН среды для ряда ферментов. [7]
Нужно отметить, что между этими двумя очень сходными реакциями нельзя провести резкой грани. Для очистки фермента им было использовано несколько методов: адсорбция на алюминии, осаждение пикриновой кислотой, электрофорез и фракционированное осаждение сернокислым аммонием. На основании данных, полученных при электрометрическом титровании и при изучении зависимости активности фермента от рН, было сделано заключение, что простетическая группа пероксидазы соединена с апоферментом не только посредством атомов железа, но также при помощи двух карбоксильных групп протогемина. Фермент-субстратные комплексы каталазы и пероксидазы были рассмотрены выше. [8]
Ферменты обладают свойствами, необычными для других катализаторов. Прежде всего, они характеризуются весьма специфической чувствительностью к температуре. Экспериментальные исследования показали, что любой конкретный фермент проявляет максимальную активность при температурах, близких к нормальной температуре организма, в котором находится данный фермент. На рис. 25.6 показан типичный график зависимости активности фермента от температуры. Нередко случается наблюдать, что при повышении температуры выше обычной температуры действия фермента его активность временно возрастает, но затем снижается. Вторичная и третичная структуры белковой молекулы фермента, от которых зависит активность активного центра, поддерживаются множеством слабых сил, удерживающих белковую цепь в определенной конфигурации. Нагревание приводит к разрушению прежней структуры белковой цепи; фермент денатурируется и полностью теряет свою активность. [9]
Как катализаторы, ферменты снижают свободную энергию активации катализируемых ими реакций. Так же как и для некоторых других катализаторов, для них характерен эффект насыщения, заключающийся в том, что при достаточно высокой концентрации реагирующих веществ скорость реакции становится независимой от дальнейшего повышения их концентрации. Но ферменты отличаются от большинства других катализаторов тем, что зависимость их активности от рН и температуры имеет характер, типичный для белков. Графики зависимости активности ферментов от рН имеют перегибы при значениях рК, характерных для ионизирующихся функциональных групп белков. Температура, при которой фермент теряет свою активность, совпадает с температурой, вызывающей разрушение третичной структуры белка. [10]
При изучении влияния) гуаниловых нуклеотидов и кате-холаминов на активность аденилатциклазы ( АЦ) реакцию проводят в пробах объемом 50 мкл. Реакцию начинают внесениемшрепарата плазматических мембран объемом 20 мкл и ведут в течение 20 мин. Реакцию начинают внесением препарата белка и проводят в течение 30 мин. Строят графики зависимости активности фермента от концентрации ГИДФ. Из полученных графиков определяют кажущиеся константы активации. [11]
Страницы: 1