скорости элементарных стадий реакции гидролиза трипсином в

Раздел 2
409
ɍȾɄ 577.152.3
ɋɄɈɊɈɋɌɂ ɗɅȿɆȿɇɌȺɊɇɕɏ ɋɌȺȾɂɃ ɊȿȺɄɐɂɂ
ȽɂȾɊɈɅɂɁȺ ɌɊɂɉɋɂɇɈɆ ȼ ɈȻɊȺɌɇɈɃ ɆɂɄɊɈɗɆɍɅɖɋɂɂ1
Ɂɚɯɚɪɱɟɧɤɨ ɇ.Ʌ., ȿɪɦɚɤɨɜɚ ȿ.Ⱥ., Ɂɭɟɜ ɘ.Ɏ.
Ʉɚɡɚɧɫɤɢɣ ɢɧɫɬɢɬɭɬ ɛɢɨɯɢɦɢɢ ɢ ɛɢɨɮɢɡɢɤɢ Ʉɚɡɇɐ ɊȺɇ
ȼ ɩɨɫɥɟɞɧɢɟ ɝɨɞɵ ɞɥɹ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ ɮɭɧɤɰɢɨɧɢɪɨɜɚɧɢɹ ɮɟɪɦɟɧɬɨɜ ɜɫɟ ɱɚɳɟ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ ɫɢɫɬɟɦɵ, ɩɨɡɜɨɥɹɸɳɢɟ ɦɨɞɟɥɢɪɨɜɚɬɶ ɩɪɢɪɨɞɧɨɟ ɦɢɤɪɨɨɤɪɭɠɟɧɢɟ ɮɟɪɦɟɧɬɨɜ. ɋɪɟɞɚ, ɜ ɤɨɬɨɪɨɣ ɫɭɳɟɫɬɜɭɸɬ ɮɟɪɦɟɧɬɵ in vivo, ɩɨ ɫɜɨɢɦ ɮɢɡɢɤɨ-ɯɢɦɢɱɟɫɤɢɦ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦ (ɩɨɥɹɪɧɨɫɬɶ,
ɜɹɡɤɨɫɬɶ, ɞɢɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɚɹ ɩɪɨɧɢɰɚɟɦɨɫɬɶ ɢ ɩɪ.) ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɨɬɥɢɱɚɟɬɫɹ ɨɬ ɜɨɞɧɵɯ ɪɚɫɬɜɨɪɨɜ. Ɉɞɧɢɦɢ ɢɡ ɱɚɫɬɨ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɦɵɯ ɦɨɞɟɥɶɧɵɯ ɫɢɫɬɟɦ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɞɢɫɩɟɪɫɢɢ ɨɛɪɚɬɧɵɯ ɦɢɰɟɥɥ (ɨɛɪɚɬɧɵɟ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ).
Ȼɥɚɝɨɞɚɪɹ ɫɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɢɦ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦ ɞɢɫɩɟɪɫɧɨɣ ɮɚɡɵ, ɨɛɪɚɬɧɵɟ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɛɥɢɡɤɨ ɦɨɞɟɥɢɪɭɸɬ ɩɪɢɪɨɞɧɭɸ ɢɦɦɨɛɢɥɢɡɚɰɢɸ
ɮɟɪɦɟɧɬɨɜ ɢ ɢɯ ɦɢɤɪɨɨɤɪɭɠɟɧɢɟ. ȼ ɪɹɞɟ ɪɚɛɨɬ ɩɨ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɸ ɤɚɬɚɥɢɬɢɱɟɫɤɨɣ ɚɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɫɟɪɢɧɨɜɵɯ ɩɪɨɬɟɚɡ ɛɵɥɢ ɩɨɥɭɱɟɧɵ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ
ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ ɫɬɚɞɢɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɢɡ ɚɧɚɥɢɡɚ Ⱥɪɪɟɧɢɭɫɨɜɫɤɢɯ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɟɣ ɫɬɚɰɢɨɧɚɪɧɵɯ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɯ ɤɨɧɫɬɚɧɬ [1]. ȼ ɧɚɲɟɣ ɪɚɛɨɬɟ
ɦɵ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɥɢ ɞɚɧɧɵɣ ɩɨɞɯɨɞ ɞɥɹ ɨɩɢɫɚɧɢɹ ɦɟɯɚɧɢɡɦɚ ɜɥɢɹɧɢɹ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɨɧɧɨɣ ɫɪɟɞɵ ɧɚ ɚɤɬɢɜɧɨɫɬɶ ɮɟɪɦɟɧɬɚ.
ɗɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɚɹ ɱɚɫɬɶ
ȼ ɪɚɛɨɬɟ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɥɢ ɬɪɢɩɫɢɧ ɢɡ ɩɨɞɠɟɥɭɞɨɱɧɨɣ ɠɟɥɟɡɵ ɫɜɢɧɶɢ, ɷɬɢɥɨɜɵɣ ɷɮɢɪ N-D-ɛɟɧɡɨɢɥ-L-ɚɪɝɢɧɢɧɚ (ȻȺɗɗ) (Sigma), ɚɧɢɨɧɧɨɟ
ɉȺȼ ɛɢɫ(2-ɷɬɢɥɝɟɤɫɢɥ)ɫɭɥɶɮɨɫɭɤɰɢɧɚɬ ɧɚɬɪɢɹ (ȺɈɌ) (MP Biomedicals),
ɨɤɬɚɧ. Ɋɟɚɤɰɢɹ ɩɪɨɜɨɞɢɥɚɫɶ ɜ ɛɭɮɟɪɧɨɦ ɪɚɫɬɜɨɪɟ (0.05 Ɇ ɬɪɢɫ-HCl pH
8.5) ɢ ɜ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ (ɦɨɥɹɪɧɨɟ ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɜɨɞɵ ɤ ɉȺȼ W0=20, ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ȺɈɌ ɋȺɈɌ=0.1 Ɇ). Ʉɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɫɭɛɫɬɪɚɬɚ ɧɚ ɜɟɫɶ ɨɛɴɟɦ
ɦɟɧɹɥɚɫɶ ɨɬ 34*10-6 Ɇ ɞɨ 277*10-6 Ɇ. Ʉɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹ ɬɪɢɩɫɢɧɚ ɫɨɫɬɚɜɥɹɥɚ 1*10-7 Ɇ. ɇɚɱɚɥɶɧɭɸ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ ȻȺɗɗ ɨɩɪɟɞɟɥɹɥɢ ɫɩɟɤɬɪɨɮɨɬɨɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢ (O=253 ɧɦ). ɂɫɩɨɥɶɡɨɜɚɥɢ ɫɩɟɤɬɪɨɮɨɬɨɦɟɬɪ Specord
M40 ɫ ɬɟɪɦɨɫɬɚɬɢɪɭɟɦɵɦ ɤɸɜɟɬɧɵɦ ɨɬɞɟɥɟɧɢɟɦ. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɢɡɦɟɪɟɧɢɣ ɜɚɪɶɢɪɨɜɚɥɢ ɨɬ 15 ɞɨ 45 0ɋ.
1
Ɋɚɛɨɬɚ ɜɵɩɨɥɧɟɧɚ ɩɪɢ ɩɨɞɞɟɪɠɤɟ ɝɪɚɧɬɚ ɊɎɎɂ 05-03-33110ɚ, Ɏɨɧɞɚ ɋɨɞɟɣɫɬɜɢɹ Ɉɬɟɱɟɫɬɜɟɧɧɨɣ ɇɚɭɤɢ, ɝɪɚɧɬɚ ɊɌ 03-3.5-74
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Структура и динамика молекулярных систем, 2007 г., Выпуск №1
Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɢ ɨɛɫɭɠɞɟɧɢɟ
Ɇɟɯɚɧɢɡɦ ɮɟɪɦɟɧɬɚɬɢɜɧɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɫɟɪɢɧɨɜɵɯ ɩɪɨɬɟɚɡ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬɫɹ ɱɟɬɵɪɶɦɹ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɦɢ ɫɬɚɞɢɹɦɢ ɫ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɦɢ
ɤɨɧɫɬɚɧɬɚɦɢ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ ɮɟɪɦɟɧɬ-ɫɭɛɫɬɪɚɬɧɨɝɨ
ɤɨɦɩɥɟɤɫɚ k1, ɪɚɫɩɚɞɚ ɤɨɦɩɥɟɤɫɚ k-1, ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɚɰɢɥɢɪɨɜɚɧɢɹ ɮɟɪɦɟɧɬɚ
k2 ɢ ɟɝɨ ɞɟɚɰɢɥɢɪɨɜɚɧɢɹ k3:
k
k
k
3
1
2
E S œ ES o EP P o E P
1
2
k
1
Ɂɞɟɫɶ, ɬɪɚɞɢɰɢɨɧɧɨ, ɫɢɦɜɨɥɨɦ E ɨɛɨɡɧɚɱɟɧ ɮɟɪɦɟɧɬ, ɫɢɦɜɨɥɚɦɢ S - ɫɭɛɫɬɪɚɬ, ES - ɮɟɪɦɟɧɬ-ɫɭɛɫɬɪɚɬɧɵɣ ɤɨɦɩɥɟɤɫ, EP - ɚɰɢɥɮɟɪɦɟɧɬɧɵɣ ɤɨɦɩɥɟɤɫ, P1 ɢ P2 – ɩɪɨɞɭɤɬɵ ɪɟɚɤɰɢɢ. Ʉɚɬɚɥɢɬɢɱɟɫɤɚɹ ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ kcat ɢ ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ Ɇɢɯɚɷɥɢɫɚ KM ɨɩɪɟɞɟɥɹɥɢɫɶ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɨ. ȼ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ
ɤɨɧɫɬɚɧɬɭ kcat ɢ ɩɚɪɚɦɟɬɪ s = kcat/KM (ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɶ ɪɟɚɤɰɢɢ) ɦɨɠɧɨ
ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɜ ɜɢɞɟ ɮɭɧɤɰɢɣ ɤɨɧɫɬɚɧɬ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɢɧɞɢɜɢɞɭɚɥɶɧɵɯ ɫɬɚɞɢɣ ɪɟɚɤɰɢɣ (ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ 1 ɢ 2). Ɉɞɧɚɤɨ, ɞɥɹ ɪɟɲɟɧɢɹ ɷɬɢɯ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ ɢ
ɩɨɥɭɱɟɧɢɹ ɤɨɧɫɬɚɧɬ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɜɫɟɯ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ ɫɬɚɞɢɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɡɧɚɧɢɟ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ s ɢ kcat ɧɟɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ. ɇɟɞɚɜɧɨ [1] ɛɵɥɚ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɚ ɫɯɟɦɚ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɤɨɧɫɬɚɧɬ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɢ ɷɧɟɪɝɢɢ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ
ɫɬɚɞɢɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɩɨ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɵɦ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɹɦ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ kcat ɢ s.
kcat
kcat
K
M
k k
2 3
(k k )
2 3
kk
12
(k k )
1 2
(ɍɪ. 1)
(ɍɪ. 2)
ȼ ɨɛɳɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɨɣ
ɫɬɚɞɢɢ ɨɬ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɜ ɜɢɞɟ:
E 1 1 ,
k
k 0 exp{
( )}
R T T0
ɝɞɟ E ɢ k0 – ɷɧɟɪɝɢɹ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɢ ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɩɪɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɟ T0
= 298K, ɚ ɨɫɬɚɥɶɧɵɟ ɫɢɦɜɨɥɵ ɢɦɟɸɬ ɫɜɨɟ ɬɪɚɞɢɰɢɨɧɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ.
ɂɫɫɥɟɞɨɜɚɥɢ ɪɟɚɤɰɢɸ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ ɷɬɢɥɨɜɨɝɨ ɷɮɢɪɚ N-D-ɛɟɧɡɨɢɥL-ɚɪɝɢɧɢɧɚ (ȻȺɗɗ) ɬɪɢɩɫɢɧɨɦ ɜ ɛɭɮɟɪɧɨɦ ɪɚɫɬɜɨɪɟ ɢ ɜ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ
ɜɨɞɚ/ɦɚɫɥɨ. Ⱥɧɚɥɢɡ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɣ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ kcat ɢɫɫɥɟɞɭɟɦɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɞɥɹ ɛɭɮɟɪɧɨɝɨ ɪɚɫɬɜɨɪɚ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɷɧɟɪɝɢɸ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɢ
ɤɨɧɫɬɚɧɬɭ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɨɞɧɨɣ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɨɣ ɫɬɚɞɢɢ ɮɟɪɦɟɧɬɚɬɢɜɧɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ. Ⱦɥɹ ɷɮɢɪɧɵɯ ɫɭɛɫɬɪɚɬɨɜ ɷɬɨ ɫɬɚɞɢɹ ɞɟɚɰɢɥɢɪɨɜɚɧɢɹ [2]. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, kcat ɜ ɧɚɲɟɦ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɟ ɞɨɥɠɧɚ ɫɨɜɩɚɞɚɬɶ ɫ k3. ɂɡ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧ-
Раздел 2
411
ln kcat, ɫ
-1
ɬɚɥɶɧɵɯ ɞɚɧɧɵɯ ɦɵ ɧɟ ɦɨɠɟɦ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɜɫɟ ɱɟɬɵɪɟ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ
ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ ɫɬɚɞɢɣ ɢɫɫɥɟɞɭɟɦɨɣ ɪɟɚɤɰɢɢ. Ɉɞɧɚɤɨ ɚɧɚɥɢɡ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɣ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɪɟɚɤɰɢɢ s ɩɨɡɜɨɥɢɥ ɧɚɦ ɩɨɥɭɱɢɬɶ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɤɨɧɫɬɚɧɬ kx=k-1/k2, ɤɨɬɨɪɨɟ ɯɚ3,0
ɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬ
ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟ
2,5
ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ ɪɚɫɩɚɞɚ ɮɟɪɦɟɧɬɫɭɛɫɬɪɚɬɧɨɝɨ ɤɨɦɩɥɟɤɫɚ ɜ
2,0
1
ɩɪɹɦɨɦ ɢ ɨɛɪɚɬɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜ1,5
ɥɟɧɢɹɯ [1].
1,0
Ɂɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ kcat ɨɬ
2
0,5
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɞɥɹ ɪɟɚɤɰɢɢ
ɮɟɪɦɟɧɬɚɬɢɜɧɨɝɨ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ
0,0
3,10
3,15
3,20
3,25
3,30
3,35
3,40
3,45
3,50
ȻȺɗɗ ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ ɨɛɪɚɬɧɵɯ
1000/T, K
ɦɢɰɟɥɥ ɩɨɞɱɢɧɹɟɬɫɹ ɡɚɤɨɧɭ
Ⱥɪɪɟɧɢɭɫɚ ɬɨɥɶɤɨ ɜ ɨɱɟɧɶ
Ɋɢɫɭɧɨɤ 1. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ
ɤɚɬɚɥɢɬɢɱɟɫɤɨɣ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ kcat ɞɥɹ ɪɟɚɤɭɡɤɨɦ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɨɦ ɞɢɚɩɚɰɢɢ ɜ ɛɭɮɟɪɧɨɦ ɪɚɫɬɜɨɪɟ (1) ɢ ɦɢɤɪɨɡɨɧɟ, ɱɬɨ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɨɩɪɟɞɟɷɦɭɥɶɫɢɢ (2).
ɥɢɬɶ ɬɨɥɶɤɨ ɨɞɧɭ ɤɨɧɫɬɚɧɬɭ
ɫɤɨɪɨɫɬɢ. ɉɨ ɚɧɚɥɨɝɢɢ ɫ ɛɭɮɟɪɧɵɦ ɪɚɫɬɜɨɪɨɦ ɦɵ ɩɪɟɞɩɨɥɚɝɚɟɦ, ɱɬɨ kcat ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ k3.
ɇɚ ɪɢɫɭɧɤɟ 2 ɩɨɤɚɡɚɧɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ s
ɞɥɹ ɪɟɚɤɰɢɢ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ ȻȺɗɗ ɜ ɛɭɮɟɪɧɨɦ ɪɚɫɬɜɨɪɟ ɢ ɜ ɦɢɰɟɥɥɹɪɧɨɣ
ɫɢɫɬɟɦɟ ȺɈɌ. Ⱦɥɹ ɪɟɚɤɰɢɢ ɜ
ɛɭɮɟɪɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɟɧ ɦɨɧɨɬɨɧɧɵɣ ɪɨɫɬ ɞɚɧɧɨɝɨ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚ
14
ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ ɨɬ
0
1
15 ɞɨ 42 ɋ ɫ ɦɚɤɫɢɦɭɦɨɦ
12
0
ɩɪɢ 42 ɋ ɢ ɩɨɫɥɟɞɭɸɳɢɦ
ɫɩɚɞɨɦ ɩɪɢ 45 0ɋ. Ȼɨɥɟɟ ɱɟɬ2
10
ɤɨ ɜɵɪɚɠɟɧɧɵɣ ɦɚɤɫɢɦɭɦ
ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ s ɨɬ ɨɛɪɚɬɧɨɣ
8
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɧɚɛɥɸɞɚɟɬɫɹ
3,10
3,15
3,20
3,25
3,30
3,35
3,40
3,45
3,50
ɞɥɹ
ɪɟɚɤɰɢɢ
ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ
1000/T, K
ȻȺɗɗ ɬɪɢɩɫɢɧɨɦ ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ
ɨɛɪɚɬɧɵɯ ɦɢɰɟɥɥ. ɗɬɨɬ ɦɚɤɊɢɫɭɧɨɤ 2. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɚɹ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ
ɫɢɦɭɦ ɫɦɟɳɟɧ ɜ ɨɛɥɚɫɬɶ ɛɨɩɚɪɚɦɟɬɪɚ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ ɤɚɬɚɥɢɡɚ s
ɥɟɟ ɧɢɡɤɢɯ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ (30
(kcat/KM) ɜ ɛɭɮɟɪɧɨɦ ɪɚɫɬɜɨɪɟ (1) ɢ ɦɢɤɪɨ0
ɋ). Ɇɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɚɹ ɨɛɪɚɷɦɭɥɶɫɢɢ (2).
-1
ln s, Ɇ ɫ
-1
-1
-1
412
Структура и динамика молекулярных систем, 2007 г., Выпуск №1
ɛɨɬɤɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɧɵɯ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɟɣ kcat ɢ s ɩɨɡɜɨɥɢɥɚ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ k1, k3 ɢ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟ kx, ɢ ɷɧɟɪɝɢɢ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɷɬɢɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ. Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɵ ɜ ɬɚɛɥɢɰɟ 1.
ɋɪɚɜɧɢɬɟɥɶɧɵɣ ɚɧɚɥɢɡ ɞɚɧɧɵɯ, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ ɜ ɬɚɛɥɢɰɟ 1 ɢ ɧɚ
ɪɢɫ. 1 ɢ 2, ɩɨɤɚɡɵɜɚɟɬ, ɱɬɨ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɨɧɧɚɹ ɫɪɟɞɚ ɜɧɨɫɢɬ ɢɡɦɟɧɟɧɢɹ
ɜɨ ɜɫɟ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɟ ɫɬɚɞɢɢ ɪɟɚɤɰɢɢ, ɩɪɢɱɟɦ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɫɢɥɶɧɨɟ ɜɥɢɹɧɢɟ
ɩɪɨɹɜɥɹɟɬɫɹ ɜ ɤɨɧɫɬɚɧɬɟ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɨɛɪɚɡɨɜɚɧɢɹ ɮɟɪɦɟɧɬ-ɫɭɛɫɬɪɚɬɧɨɝɨ
ɤɨɦɩɥɟɤɫɚ k1. Ɇɵ ɩɨɥɚɝɚɟɦ, ɱɬɨ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟ ɩɪɢɦɟɪɧɨ ɧɚ ɩɨɪɹɞɨɤ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ k1 ɜɵɡɜɚɧɨ ɬɟɦ, ɱɬɨ ȻȺɗɗ ɥɨɤɚɥɢɡɭɟɬɫɹ ɩɪɟɢɦɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɜ ɜɨɞɧɨɦ ɹɞɪɟ ɨɛɪɚɳɟɧɧɵɯ ɦɢɰɟɥɥ. Ⱦɨɫɬɭɩ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ ɩɨɪɰɢɣ ɫɭɛɫɬɪɚɬɚ ɤ ɮɟɪɦɟɧɬɭ ɡɚɬɪɭɞɧɟɧ ɢ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ, ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ, ɩɪɨɰɟɫɫɨɦ ɨɛɦɟɧɚ
ɦɢɰɟɥɥ ɫɜɨɢɦ ɫɨɞɟɪɠɢɦɵɦ ɩɪɢ ɢɯ ɫɬɨɥɤɧɨɜɟɧɢɹɯ.
Ɍɚɛɥɢɰɚ 1. Ʉɨɧɫɬɚɧɬɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɢ ɷɧɟɪɝɢɢ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ
ɫɬɚɞɢɣ ɪɟɚɤɰɢɢ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ ȻȺɗɗ ɬɪɢɩɫɢɧɨɦ ɜ ɛɭɮɟɪɧɨɦ ɪɚɫɬɜɨɪɟ ɢ ɜ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ ɜɨɞɚ/ɦɚɫɥɨ
Ȼɭɮɟɪ
Ɇɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɹ ɜɨɞɚ/ɦɚɫɥɨ
k1 (M-1c-1)
3 105±1 104
2 104±2 103
k3 (c-1)
7.1±0.5
2.5±0.2
kx= k-1/k2
1.5 10-3±5 10-4
0.6 10-1±1 10-2
E1 (ɤɤɚɥ/ɦɨɥɶ)
15.1±1
19.5±1
E3 (ɤɤɚɥ/ɦɨɥɶ)
7.8 ±1.5
21.1 ±1.5
Ex (ɤɤɚɥ/ɦɨɥɶ)
57.1±3
69.1±3.1
ɍɦɟɧɶɲɟɧɢɟ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɞɟɚɰɢɥɢɪɨɜɚɧɢɹ ɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ
ɷɧɟɪɝɢɢ ɚɤɬɢɜɚɰɢɢ ɜɫɟɯ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ ɜ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɜɵɡɜɚɧɨ, ɧɚ ɧɚɲ ɜɡɝɥɹɞ, ɢɡɦɟɧɟɧɢɟɦ ɦɢɤɪɨɨɤɪɭɠɟɧɢɟ ɮɟɪɦɟɧɬɚ ɫ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɨɣ. ȼɨɡɪɚɫɬɚɧɢɟ ɭɪɨɜɧɹ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ ɝɨɥɨɜɧɵɯ ɝɪɭɩɩ ȺɈɌ ɩɪɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɩɨɜɵɲɟɧɢɸ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɫɜɨɛɨɞɧɵɯ ɢɨɧɨɜ ɧɚɬɪɢɹ. Ɉɞɧɨɜɚɥɟɧɬɧɵɟ ɤɚɬɢɨɧɵ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɧɟ ɬɨɥɶɤɨ ɨɛɪɚɬɢɦɵɦɢ
ɤɨɧɤɭɪɟɧɬɧɵɦɢ ɢɧɝɢɛɢɬɨɪɚɦɢ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ ɤɚɬɢɨɧɧɵɯ ɫɭɛɫɬɪɚɬɨɜ ɬɪɢɩɫɢɧɨɦ [3], ɧɨ ɢ ɦɨɝɭɬ ɧɚɪɭɲɚɬɶ ɟɝɨ ɬɪɟɬɢɱɧɭɸ ɫɬɪɭɤɬɭɪɭ.
Ⱥɧɚɥɢɡ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ kx ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɫɞɟɥɚɬɶ ɡɚɤɥɸɱɟɧɢɟ ɨ
ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɢ ɫɤɨɪɨɫɬɟɣ k-1 ɢ k2. ɇɟɫɦɨɬɪɹ ɧɚ ɬɨ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɩɟɪɟɯɨɞɟ ɨɬ
ɜɨɞɧɨɣ ɫɪɟɞɵ ɜ ɦɢɰɟɥɥɹɪɧɭɸ ɡɧɚɱɟɧɢɟ kx ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɪɚɫɬɟɬ, ɨɧɨ ɜɫɟ
ɟɳɟ ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɦɚɥɵɦ ɢ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ, k-1<<k2. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɶ ɤɚɬɚɥɢɡɚ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɦɚɹ kcat/Km, ɜ ɪɟɚɤɰɢɢ ɝɢɞɪɨɥɢɡɚ ȻȺɗɗ
ɬɪɢɩɫɢɧɨɦ ɜ ɦɢɤɪɨɷɦɭɥɶɫɢɢ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ȺɈɌ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ k1.
Ʌɢɬɟɪɚɬɭɪɚ
1. Ayala Y.M., Di Cera E. // Protein Science. 2000. V. 9 P. 1589-1593.
2. Kahana L., Shalitin Y. // Isr. J. Chem. 1974. V. 12 P. 573-589.
3. Tougu V., Tiivel T., Talts P., Siksnis V., Poyarkova S., Keavatera T., Aaviksaar A. // Eur. J. Biochem. 1994. V. 222. P. 475-481.