Nejen biochemie...: Vícesubstrátové enzymové reakce

Obsah

Názvosloví
Výskyt
Mechanismy vícesubstrátových reakcí
Clelandova schémata pro bi bi reakce
Rovnovážné přiblížení

Sekvenčně uspořádaný mechanismus
Sekvenčně náhodný mechanismus

Stacionární přiblížení

Nevětvené mechanismy
Sekvenční uspořádaný mechanismus
Ping-pongový mechanismus

Názvosloví

Nelekejte se, že by názvosloví vícesubstrátových reakcí bylo nějak složité. Jde pouze o vyjádření počtu substrátů a produktů. Počtem se myslí: substrát A a substrát B - 2 substráty, nezajímá mě, kolik bylo substrátu A a kolik B.

Výskyt

Většina enzymů (asi 60 %) katalyzuje bi bi reakce (oxidoreduktázy, transferázy, hydrolázy), jen hrstka uni reakce (izomerázy, racemázy). U hydroláz jedním ze substrátů bývá voda jako saturující substrát a proto se v kinetických vztazích nevyskytuje.

Mechanismy vícesubstrátových reakcí

Mechanismy vícesubstrátových reakcí jsou dva: sekvenční a ping-pongový. U sekvenčního mechanismu se nejdříve navážou všechny substráty (ať už v určitém pořadí, nebo náhodně), u ping-pongového mechanismu je to jinak: některý produkt se uvolňuje dřív, než se navážou všechny substráty.

Clelandova schémata pro bi bi reakce

"Rovná čára" ve schématech znázorňuje povrch enzymu. Tato schémata neznamenají, že se enzymy řídí pouze jedním, druhým nebo třetím mechanismem, ale mechanismy se mohou mezi sebou i kombinovat.

Příklady:

Sekvenčně uspořádaný mechanismus:

Laktátdehydrogenáza - nejdříve se naváže NAD+, které upraví aktivní místo pro vazbu laktátu, uvolní se pyruvát a NADH

Ping-pongový mechanismus:

Proteázy, aminotransferázy

Rovnovážné přiblížení

Nyní budeme kombinovat věci, které jsme se již naučili s novými poznatky. Pomocí kořenových koster grafů si podrobněji vysvětlíme jednotlivé mechanismy.