Cтраница 1
Степень множественной атаки характеризуется числом молекул продукта, образующихся в результате одной успешной встречи фермента с субстратом, за вычетом двух молекул продукта, которые должны образоваться даже в отсутствие множественной атаки. Отсюда видно, что повторная ( не по механизму множественной атаки) деструкция продукта реакции, образующегося после расщепления исходного субстрата, может быть легко и ошибочно принята за доказательство в пользу множественной атаки. [1]
Поскольку расчеты степени множественной атаки базируются на определенных моделях, в настоящем параграфе рассмотрим две основные кинетические модели множественной атаки, обсуждаемые в литературе. [2]
По-видимому, в этом отношении можно предполагать наличие определенной ( и ложной) закономерности, что степень множественной атаки в значительной мере должна определяться зависимостью Vm или Vm / Km от степени полимеризации субстрата. Характерно, что почти все авторы даже не рассматривают возможную альтернативу и тем более не строят теоретические кривые, моделирующие подобную ситуацию, чтобы проверить достоверность выводов о существовании множественной атаки. [3]
Исходя из принятой методики расчета авторы работы [ И ] нашли, что с укорачиванием субстрата ( от степени полимеризации 155 до 51) степень множественной атаки последовательно возрастает ( от 5 8 до 7 9), хотя из общих соображений следовало бы ожидать уменьшения. [4]
Авторы работы [18] показали, что, введя представление о множественной атаке в кинетическую схему ( см. схемы 52 - 53), можно согласовать теоретические расчеты и экспериментальные данные для действия Така-амилазы А, если степень множественной атаки равна 1 6 ( рассчитано по формуле 62), и субстрат проскальзывает вдоль активного центра на мальтотриозный фрагмент. Согласование экспериментальных и теоретических данных для действия глюкоамилазы не совсем удовлетворительное даже в оптимальном случае ( степень множественной атаки 8 0 и периодическое проскальзывание на одну глюкозную единицу), хотя и лучшее, чем без введения механизма множественной атаки. [5]
При этом априори принималось, что короткие олигосахариды образуются только в результате множественной атаки. Полученные величины степени множественной атаки оказались равны 7 0 для u - амилазы из поджелудочной железы свиньи, 3 0 - для а-амилазы из слюны человека; 2 9 - для а-амилазы из Aspergillus oryzae и для сравнения 1 9 для 1 М серной кислоты при 60 С. [6]
Авторы работы [18] показали, что, введя представление о множественной атаке в кинетическую схему ( см. схемы 52 - 53), можно согласовать теоретические расчеты и экспериментальные данные для действия Така-амилазы А, если степень множественной атаки равна 1 6 ( рассчитано по формуле 62), и субстрат проскальзывает вдоль активного центра на мальтотриозный фрагмент. Согласование экспериментальных и теоретических данных для действия глюкоамилазы не совсем удовлетворительное даже в оптимальном случае ( степень множественной атаки 8 0 и периодическое проскальзывание на одну глюкозную единицу), хотя и лучшее, чем без введения механизма множественной атаки. [7]
Из табл. 26 видно, что различия в экспериментальных и расчетных величинах минимальны, и тем не менее они положены в основу вычисления степени множественной атаки ( равной 1 % для гидролиза G3 и G. Однако методика получения и обработки данных в работе [10] вызывает определенные возражения. [8]
На кинетику гидролиза значительное влияние оказывает и изменяющаяся степень сродства продуктов гидролиза к ферменту. Например, гидролиз глюкоамилазой плесневых грибов замедляется на коротких цепях. Гидролиз олигосахаридов происходит либо по многоцепочечному, либо по комбинированному способу с уменьшением степени множественной атаки до единицы по мере укорочения цепей субстрата. Таким образом, гидролиз глюкоамилазой в присутствии а-амилазы ускоряется только в начальных стадиях процесса. [9]
Из уравнений ( 93) и ( 94) видно, что при увеличении степени полимеризации ( х - оо) отношение кинетических параметров в обоих случаях стремится к единице. Напротив, для коротких субстратов ( малые величины х) эти отношения возрастают. В работе [5] было рассчитано, что отношение Ут (: с / Ут ( НВР) всегда больше единицы и возрастает с уменьшением длины цепи и степени множественной атаки. С другой стороны, отношение / Ст ( ж) / Дтнвр) может быть больше, равно или меньше единицы. [10]
Возможно, при занятии различных участков связывания в активном центре деполимеразы разными олигомерными субстратами конформация активного центра несколько отличается, что и приводит к соответствующим отклонениям в рН - зависимостях ферментативного катализа. Естественно, это предположение остается в высшей степени гипотетическим, но оно доступно экспериментальной проверке. Для этого следует только определить рН - или температурные зависимости гидролиза G. GS под действием ( 3-амилазы. Если они действительно окажутся различными, предположение о рН - зависимости степени множественной атаки нельзя считать экспериментально подтвердившимся. Поскольку влияние рН на относительное образование Gs / Gs было весьма малым ( данное отношение уменьшалось всего в 2 5 раза при изменении рН от 5 до 9), то и отличия в рН - зависимости для объяснения этого эффекта требуются весьма небольшие. [11]