primeri mehanizma encimske reakcije alosterični...

Jure Stojan6. predavanje

Primeri mehanizma encimske reakcije

Alosterični pojavi

Katalitična triada

Trp84

VHOD

Acetilholinesteraza iz kalifornijskega električnega skata - TorcaAChE - 1EA5

Primeri katalitičnega delovanja

Primeri katalitičnega delovanja

Trp84

Trp279

Ser200

Acetat

ASCh

ASCh

ACh

Primeri katalitičnegadelovanja

Primeri katalitičnegadelovanja

Kimotripsin (1HLF)

Tripsin (2P8O)

Ser195

His57

Ser189Asp

TSA

Alosterični pojavi

1 Alosterija

2 Kooperativnost

3 Kinetika

4 matematična formulacija

5 molekulski modeli

6 psevdo-kooperativnost

Alosterični pojavi

1 Alosterija je pojav, pri katerem poteka kontrola (katalitske)funkcije z efektorji, ki se vežejo bolj ali manj DALEČ odaktivnega mesta

Glikogenska fosforilaza (1HLF)

Glikogenska fosforilaza (1HLF)

Alosterični pojavi

AMP

PLP

Ser14

oligosaharid

monosaharidprodukt - inhibitor

Alosterični pojavi

2 Kooperativnost je pojav, pri katerem je sistem sposoben vplivati sam nase

Substrat ali efektor s svojo vezavo povzroči konformacijske spremembe vpolipeptidni verigi (podenoti), da le-te vplivajo na aktivna mesta oligomernihproteinov tako, da se spremeni njegova funkcija ali katalitična sposobnost

homotropična - heterotropična kooperativnost

Vpliv je takšen, da se delovanje sistema ojačuje ali duši: pozitivna - negativna kooperativnost

Vpliv je lahko na vezavo (K-sistemi, proteini in encimi) ali na pretvorbo (V-sistemi, encimi)

Alosterični pojavi

3 Kinetični aspekti delovanja alosteričnega encima

Odvisnost aktivnosti od koncentracije substrate je sigmoidna. Vzrok za takoobnašanje so medsebojni vplivi med polipeptidnimi verigami oligomernih encimov.

Alosterični pojavi

4 Matematična formulacija delovanja alosteričnega encima

Enačba sigmoidne krivulje

n je tudi h

[ ] [ ][ ]

[ ][ ] [ ] [ ] [ ] [ ]

[ ] [ ][ ] [ ]

[ ][ ] [ ][ ]

[ ] [ ][ ][ ]

[ ]

[ ][ ]

[ ][ ]

[ ][ ] KS

SVv

KS

S

V

v

V

v

E

ES

S

KE

ES

S

K

ES

E

S

K

ES

E

S

K

ES

ESE

ESEES

K

EL

E

ES

SEK

ESnSE

n

nMAX

n

n

MAX

MAX

n

n

n

nn

nn

nn

n

nnn

n

n

nK

+=

+=

=+

=

+=

=−

=−

+==

=

→←+

1

1

1

1

*

00

0

0

0

0

Alosterični pojavi[ ] [ ]

[ ][ ]

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]

[ ] [ ][ ] [ ] [ ]

[ ][ ]

[ ][ ]

[ ][ ][ ]

[ ] [ ]

[ ]( ) ( )KSnvV

v

K

S

vV

v

K

S

V

vV

v

V

v

E

ES

S

K

E

ESE

EL

ES

K

ES

ESE

ESEES

K

EL

E

ES

SEK

ESnSE

MAX

n

MAX

n

MAX

MAX

MAX

nn

n

n

nn

n

nnn

n

n

nK

loglog*log

1

1

*

0

0

0

00

0

−=

−

=−

=−

==−

=−

+==

=

→←+

Hill-ov koeficient ‘n’

Hillova enačba

Alosterični pojavi

5 Molekulski modeli - oligomerna sestava

sočasni MWC

zaporedni AKNF

Alosterični pojavi

5 Molekulski modeli

Monod-Wyman-Changeux Adair-Koshland-Nemethy-Filmer Splošen

( )44321

3321

2211

44321

3321

2211

14

432

XKKKKXKKKXKKXK

XKKKKXKKKXKKXKY

+++++++=

Adair-ova enačba

Alosterični pojavi

6 Psevdokooperativnost

Substrat ali efektor s svojo vezavo povzroči spremembe, ki vplivajo na aktivnost.Protein ni oligomerem.

a kcat ES + P

++

+

=

sis

siMAX

KS

SK

KS

aSV

v

1

1