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]
При множественной атаке, чтобы произошло повторное отщепление мономера с сохранением фермент-субстратного комплекса, необходимо, чтобы вся полимерная цепочка сместилась на один сайт. [2]
Впервые термин множественная атака был предложен в 1957 г. Бейли и Френчем [1] при изучении действия р-амилазы. Точнее, ими был введен термин репетивная атака, который часто используется и в настоящее время. С тех пор главным объектом для изучения и демонстрации множественной атаки остаются амилазы. [3]
Поскольку расчеты степени множественной атаки базируются на определенных моделях, в настоящем параграфе рассмотрим две основные кинетические модели множественной атаки, обсуждаемые в литературе. [4]
Автор допускает возможность существования множественной атаки при действии деполимераз. Более того, он убежден, что этот механизм может играть важную роль в ферментативной деструкции нерастворимых биополимеров, где продвижение адсорбированного фермента по поверхности субстрата происходит с участием периферийных частей белковой ( гликопротеиновой) глобулы, что легко представить условно как перекатывание фермента по поверхности нерастворимого субстрата. [5]
Комбинированный способ, или способ множественной атаки, заключается в том, что за время существования одного фермент-субстратного комплекса гидролизуется несколько связей. При этом после отщепления одного звена от цепи фермент не отталкивается, а задерживается. Атака происходит с чередованием одно - и многоцепочечного способов. [6]
Таким образом, при изучении множественной атаки возможность повторной ферментативной деструкции субстрата тривиальным способом ( в результате диссоциации комплекса фермента с образующимся продуктом и повторная ассоциация с последующей атакой) должна быть полностью исключена. [7]
Отсюда был сделан вывод о наличии множественной атаки при действии а-амилазы, причем множественной атаке, по расчетам авторов работы [17], подвергаются 27 % молекул субстрата, вступающих в реакцию. Ясно, что вывод основан на непроверенных ( и, видимо, неверных) допущениях и не является корректным. [8]
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. [9]
Экспериментальные факты, которые могут быть истолкованы в пользу существования механизма множественной атаки, и пути их теоретической интерпретации, приводящие к тому же выводу, могут быть подразделены на несколько определенных групп. [10]
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. [11]
Отсюда был сделан вывод о наличии множественной атаки при действии а-амилазы, причем множественной атаке, по расчетам авторов работы [17], подвергаются 27 % молекул субстрата, вступающих в реакцию. Ясно, что вывод основан на непроверенных ( и, видимо, неверных) допущениях и не является корректным. [12]
Отсюда видно, что скорость ферментативной деструкции полимера при малой концентрации субстрата зависит от обоих показателей множественной атаки - эффективности гидролиза, уп, или доли расщепленных связей за продвижение субстата на одну мономерную единицу, и среднего числа единичных продвижений за время жизни фермент-субстратного комплекса, г п - В то же время максимальная скорость ферментативной деструкции ( при насыщающей концентрации субстрата) определяется только эффективностью гидролиза, так как величина ta i предполагается постоянной. [13]
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. [14]
Поскольку расчеты степени множественной атаки базируются на определенных моделях, в настоящем параграфе рассмотрим две основные кинетические модели множественной атаки, обсуждаемые в литературе. [15]