БИОХИМИЯ, 1995, том 60, вып. 1, с. 75–87
УДК 577.152.0
Регуляция активности ферментов в адсорбционных ферментных системах. VI. Модель адсорбции «гистерезисного» аллостерического фермента
Поступила в редакцию 21.07.1994
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: специфическая адсорбция фермента, медленные конформационные изменения фермента, нестационарная ферментативная кинетика.
Аннотация
Рассматривается кинетическая модель адсорбционной ферментной системы, включающая «гистерезисный» аллостерический фермент. Предполагается, что одна из конформационных форм фермента способна адсорбироваться на подложке, но не связывает субстрат, в то время как другая активна в отношении субстрата, но не связывается с подложкой. Скорость конформационпых изменений молекулы фермента сравнима со скоростью каталитического акта, а стадии адсорбции фермента на подложке и связывания субстрата молекулой фермента находятся в быстром равновесии. Предстационарная кинетика такой модели характеризуется наличием лаг-периода на кривой накопления продукта. Получены уравнения,описывающие зависимость длительности лаг-периода от параметров системы (концентрации фермента, субстрата и ферментсвязывающих центров подложки; термодинамические и кинетические константы; число мономеров в молекуле фермента), для следующих случаев: 1) концентрация фермента низка по сравнению с концентрацией связывающих центров подложки; 2) концентрация связывающих центров подложки низка по сравнению с концентрацией фермента; 3) субстрат находится в насыщающей концентрации. Для общего случая зависимости длительности лаг-периода от параметров системы получены численным методом. Эмпирически найдена линейная аппроксимация зависимости длительности лаг-периода от концентрации фермента, удовлетворительно описывающая данную зависимость при относительно невысоких концентрациях фермента.