enyz 2011-12-07
przebieg reakcji enzymatycznej
po połączeniu naprężenia w cząsteczce i inne czynniki wywołuja równoczesnie destablizację konfiguracji stanu podstawowego
Stabilizacja stanu przejściowego ...
atak nukleofilowy, elektronowy kataliza kwasowo zasadowa
poprzez związnie substratu enzym zbliża do siebie grupy reaktywne (boczne łańcuch aminokwasów i kofaktorów tak że znajdują się w bliskim sąsiedztwie to samo przez się zwiększa szybkość reakcji - powoduje stęzenie rzędu moli a nie normalnych mikromoli
Gdy substraty są związane w centrum aktywny to wzrasta skuteczność kolizji. Reagenty są ustsawione w bliskim kontakcie i orentacji co pozwala na gwałtowny przebieg reakcji. Efekt bliskości (proximity effect, propinquit effect) jest uważany za kluczowe w zwiększeniu szybkości reakcji przez enzym
W miejscu aktywnym enzymu wiązania wodorowe, elektrostatyczne hydrofobowe i siły van der waalsa mogą odkształcać czasteczke substratu w kierunku stanu przejściowego. Muszą odne być ukierunkowane zeby odkształcenia wiązań maiły odpowiednią orętacje
sterowanie orbitalami (orbital steering) Koshland 1970. Po związaniu cząsteczki substratu w cen akt enzy dalsze etapy przebiegają z mniejszym spadkiem entropi niż gdyby reakcja zachodziła w roztworze
centrum aktywne enzymu służy dwum cele wiązniu substratu i doprowadzeniu do bliskości sąsiedztwa grup reaktywnych w celu przemiany substratów w produkty katalizowanej reakcji. Trójwymiarowa sturktura centrum aktywnego enzy jest jakoś stereochoemicznie komplementarna do struktury czasetczki substratu
Dopasownie do siebie substratu i centrum aktwynego jest sposobem stabizacji stanu przejściowego reakcji co prowadzi do znaczącego zwiększenie szybkości reakcji
Cenetr aktywne enzy zajmuje tylko niewielką część cząsteczki molekuły Ma strukturę przestzrenną co znaczy że aminokwsy i kofaktory w centrum aktywnym są precyzyjnie utrzymywane w ułożeniu jeden w stosutnku do drugiego i w stosunku do struktury substratu.
Cent akt enzy zywkel mieści się w bruzdach i szczelinach czsteczki białaka Powoduje to że jest ono praktycznie izolowane od rozpuszczalnika
odziaływanie cAMP z białkiem receptorowym CRP, CAP - aktywuje operon laktozowy
specyficzność substratowa - Dobrym tego przykładem są enzymy hydrolityczne proteazy serarynowe. Na przykład subtylizyna hydrolizuje wiązania peptydowe utworzone przez rózne aminokwasy (niska specyficznośc)
trypsyna
trombina
Od dawna wiadomo że enzymy specyficzne rozpoznają substraty w oparciu o ich strukture
Cząsteczki o strukturze podobnej do substratu także wiąże się do centrum aktywnego
Model Fishera i Koshlanda
klucza i zamka (emil fische 1890
model wymuszonego dopasowania Daniel Koshland 1958 - enzym dopasowuje się kształtem do substratu
Model trzypunktowego przyłąćznai
dehydrogenazy alkoholowe katalizują transfer wodoru grupy metylenowej na NAD każdy enzym działa sterospecyficznie można to wyjaśnić sposobem przyłacznai się do centrum aktywengo grup CH3; OH i jednego H. Jeśli CH3 i OH są zaktowiczone to enzym przenosi H+ znajduący się w pobliżu NAD
Struktura centrum aktywnego jest zaprojektowana do wiązania substratu raczej niż w stanie przejściwoym niż podstawowym. Enzym mógłby wyłapywać subpopulację cząsteczek które w wynku ruchó wibracyjnych mają taką strukturę jak w stanie przejściowym
stabline czastki które naśladują stna przejściowy reakcji wiążą się do czasteczeki enzymu z większym powinowactwem niż odpowdające i m czsteczki substratu. Przeciwcaial katalicztyczne wyprodukowana przeciwko analogą s przejściowego nie tylo wiażą się do cząsteczki przeciw której powstały ale katalizują reakcję przeznyamtyczną z niewielką szybkością. Badania przy użyciu site directed mutagensis sugeruą że w przydpaku niektórych enzymów można zienić specyficzność
centrum aktywen może być rodzielone na region wiązania i region reakcji (menger 1992) Pewne części centrum aktywneog były by podpowiedzoalne za wiązeni substeratu w jego stanie podstawowym
model indukowania molekularnych napięć (koła tortur)
napiecie prowdzi do rozerania wiązan wodorowych
zmiany konformacyjne w enzymie lepszewiązanie substratu
e przechodzi dalsze dostosowanei fonformacyjen któe indukuje napięcie w substraice - stan przejściowy
Enzym może zniekształcać substrat wymuszając w nim konformację podobną do stanu przejściowego
Wizanie enzymu do substratu powduje zmiany strukturalne białka prznjamniej w otoczneiu centrum aktywneg enzymy w roztorze przechodza ciągle konformacyjne przekształcenia nawet jeśi substrat jest niezwiązany Wiaznie substrtów lub innych ligantów...
moel dalje podstawe strukturalną do stablizacji stanu przejściowego rozważanego dotąd w kategoriach energetycznych
Destablizacji zwiazengo substratu uwolnienia związnaego produktu i maksymalnej stablizacji
typy rekcji katalizowanych przez enzymy określają podział na klasy
klasyfikacja enzymów przez enzyme commision ec jest oprata nypach rekacje które katalizją enzymy zostały podzialone na 6 klas
oksydoreduktazy
transferazy
hydrolazy
liazy
izomerazy
ligazy
do koenzymów