Acetil-kolin észteráz

Hasonló dokumentumok
Az enzimműködés termodinamikai és szerkezeti alapjai

ENZIMSZINTŰ SZABÁLYOZÁS

Enzimek. Enzimek! IUBMB: szisztematikus nevek. Enzimek jellemzése! acetilkolin-észteráz! legalább 10 nagyságrend gyorsulás. szubsztrát-specificitás

A piruvát-dehidrogenáz komplex. Csala Miklós

Fehérjék. SZTE ÁOK Biokémiai Intézet

Az enzimek katalitikus aktivitású fehérjék. Jellemzőik: bonyolult szerkezet, nagy molekulatömeg, kolloidális sajátságok, alakváltozás, polaritás.

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

Több szubsztrátos enzim-reakciókról beszélve két teljesen különbözõ rekció típust kell megismernünk.

Reakciókinetika és katalízis

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

Glikolízis. Csala Miklós

A glükóz reszintézise.

Enzimaktivitás szabályozása

Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata

Kémiai reakciók sebessége

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek

09. A citromsav ciklus

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

VEBI BIOMÉRÖKI MŰVELETEK

VEBI BIOMÉRÖKI MŰVELETEK KÖVETELMÉNYEK. Pécs Miklós: Vebi Biomérnöki műveletek. 1. előadás: Bevezetés és enzimkinetika

Reakció kinetika és katalízis

Miért hasznos az enzimgátlások tanulmányozása?

ALLOSZTÉRIKUSAN SZABÁLYOZÓ METABOLITOK HATÁSA A PIRUVÁT-KINÁZ L és M IZOENZIMRE

A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI AZ AMINOSAVAK ÉS FEHÉRJÉK 1. kulcsszó cím: Aminosavak

[S] v' [I] [1] Kompetitív gátlás

Kinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Zsírsav szintézis. Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P. 2 i

ENZIM MODULÁCIÓ BIM SB 2001

Glikolízis. emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160 g

A fehérjék harmadlagos vagy térszerkezete. Még a globuláris fehérjék térszerkezete is sokféle lehet.

Kutatási programunk fő célkitűzése, az 2 -plazmin inhibitornak ( 2. PI) és az aktivált. XIII-as faktor (FXIIIa) közötti interakció felderítése az 2

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

ENZIMKINETIKAI PARAMÉTEREK KÍSÉRLETI MEGHATÁROZÁSA

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Általános kémia képletgyűjtemény. Atomszerkezet Tömegszám (A) A = Z + N Rendszám (Z) Neutronok száma (N) Mólok száma (n)

TRIPSZIN TISZTÍTÁSA AFFINITÁS KROMATOGRÁFIA SEGÍTSÉGÉVEL

A fény tulajdonságai

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

Fotoszintézis. fotoszintetikus pigmentek Fényszakasz - gránum/sztrómalamella. Sötétszakasz - sztróma

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik.

ENZIMKINETIKAI PARAMÉTEREK KÍSÉRLETI MEGHATÁROZÁSA

Intelligens molekulákkal a rák ellen

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

ENZIMKINETIKA. v reakciósebesség. 1 / v. 1. ábra. Michaelis-Menten ábrázolás 2. ábra. Lineweaver-Burk ábrázolás. Michaelis-Menten ábrázolás

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

AMINOSAVAK, FEHÉRJÉK

Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

Glükoproteinek (GP) ELŐADÁSVÁZLAT ORVOSTANHALLGATÓK RÉSZÉRE

A KOLESZTERIN SZERKEZETE. (koleszterin v. koleszterol)

Készült:

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

HETEROGÉN FÁZISÚ ENZIMES REAKCIÓK HOMOGÉN ENZIMES REAKCIÓK ELŐNYÖK/HÁTRÁNYOK


A módszerek jelentősége. Gyors-kinetika módszerek. A módszerek közös tulajdonsága. Milyen módszerekről tanulunk?

16_kinetika.pptx. Az elemi reakciók sztöchiometriai egyenletéből következik a reakciósebességi egyenletük. Pl.:

Általános Kémia, 2008 tavasz

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Katalízis. Tungler Antal Emeritus professzor 2017

Mária. A pirimidin-nukleotidok. nukleotidok anyagcseréje

O k t a t á si Hivatal

TEMATIKA Biokémia és molekuláris biológia IB kurzus (bb5t1301)

ENZIMKINETIKAI PARAMÉTEREK KÍSÉRLETI MEGHATÁROZÁSA

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Spontaneitás, entrópia

Gyors-kinetikai módszerek

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015

VILÁGÍTÓ GYÓGYHATÁSÚ ALKALOIDOK

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

v=k [A] a [B] b = 1 d [A] 3. 0 = [ ν J J, v = k J

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

Reakciókinetika. aktiválási energia. felszabaduló energia. kiindulási állapot. energia nyereség. végállapot

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak 8. hét


Vegyipari és BIOMÉRNÖKI műveletek

BIOTECHNOLÓGIA - BIOMÉRNÖKSÉG. Vegyipari és BIOMÉRNÖKI műveletek. BIOMÉRNÖKI műveletek. Pécs Miklós: Biomérnöki műveletek 1. Bevezetés, enzimek

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben

Kémiai alapismeretek 6. hét

Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

A metabolizmus energetikája

Reakciókinetika és katalízis

Spontaneitás, entrópia

Fémionok szerepe az élő szervezetben: a bioszervetlen kémia alapjainak megismerése

Nukleinsavak építőkövei

ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

mérnöki tudományok biomérnöki vegyészmérnöki tudomány tudományok biotechno- lógia kémia biológia

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2009/2010. Kémia I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

23. Indikátorok disszociációs állandójának meghatározása spektrofotometriásan

Átírás:

Acetil-kolin észteráz Két izoenzim, különböző enzim aktivitással: vörösvértestben és trombocitákban valódi acetil-kolin észteráz; nagy sebességgel hidrolizálja az acetil-kolint, bizonyos acetil-kolin koncentráció felett szubsztrát gátlás lép fel plazmában pszeudo-kolin észteráz az acetil-kolint li t kisebb aktivitással itá hidrolizálja, az acetil-kolin szubsztrát gátlást nem okoz α 2 β 2 Átviteli szám: 25000 1/sec Acetil-kolin szerepe az idegingerület átvitelben Nyugalmi állapot visszaállítását acetil kolin észteráz végzi Aktív centrumban reaktív szerin oldallánc donepezil hidroklorid (Aricept )reverzibilis Inhibitor Alzheimer's kór használt

Valódi egy szubsztrátos enzimek az izomerázok: A B liázok A B + C Hidrolázok : A B+ H2O A-OH + BH Multiszubsztrátos enzimek: Oxidoreduktáz: d Ox 1 + Red 1 Ox 2 +R Red 2 (Kofaktort igénylők: NAD(H), FAD(H), fémion) Transzferáz: A + BX A X + B (pl. glikozil transzferáz, kináz) Ligáz X + Y + ATP XY +ADP + P i

Termék gátlás előfordulhat Bi Bi mechanizmus A P B Q E EA E E P E E B EQ Példa: flavoenzimek működése 1. Reduktív félreakció: FMN+ NADH H + FMNH 2 + NAD + 2. Oxidatív félreakció: FMNH 2 +S ox FMN + P red NADH NAD+ Sox Pred

A kötődik először, elreagálva mint termék távozik, majd a B szubsztrát kötődik és Q Q termékként távozik, visszaalakítja az enzimet a kiindulási aktív állapotba

Szekvenciális: A és B szubsztrát mindkettő bekötődik, mielőtt a P és Q termék eltávozik Random szekvenciális: véletlenszerű a reaktánsok bekötődése és a termékek távozása Meghatározott sorrendű szekvenciális: reaktáns kötődés és termék távozás sorrendje meghatározott

Többszubsztrátos reakció : szekvenciális mechanizmus meghatározott sorrend

RANDOM SORREND

Irreverzibilis Inaktiváció + E + S ES E + P + I Enzyme inaktivátor EI E----I (Inaktív kovalensen módosított enzim) Csoport specifikus reagensek Affinjelölők Mechanizmus csapdák

1.Csoport specifikus reagensek Ciszteil oldallánc jódacetamid Inaktivált enzim

2. Affinjelölők szubsztrát analógok, amelyek kovalensen módosítják a katalitikusan aktív oldalláncokat specifikusak az enzim aktív helyén levő oldalláncokra Kimotripszin természetes szubsztrátuma Specificitást meghatározó csoport aktív zsebbe történő kötődést meghatározó csoport Tosil-L-fenilalanin klórmetilketon (TPCK) reaktív szubstrát analóg Reaktív csoport Az aktív helyhez kötődik és reagál az ott lévő hisztidinnel

Acetilkolin észteráz Szeril oldallánc Diizopropil-foszfofluoridát DIPF (ideggáz) Szerin proteázok (pl. kimotripszin, acetilkolin észteráz) gátlószere kovalens módosítás aktív szeril oldalláncon keresztül

Mechanizmus csapda- suicide inhibition a legspecifikusabb irreverzibilis inhibítorok, kovalens módosítók, amelyeket az enzim olyan intermedierré alakít amely kovalensen kötődik a reaktív csoporthoz és inaktiválja az enzimet Példák: 1.Monoaminoxidáz (MAO)dezaminálja a neurotranszmittereket az agyban pl. dopamint, szerotonint Az N,N-Dimetilpropargilamin a monoaminoxidáz FAD kofaktorát kovalensen módosítja az első oxidációs lépés után 2. A reaktív ß-laktám gyűrűt tartalmazó penicillin kovalens kötést képez a bakteriális glikopeptid transzpeptidáz katalitikusan aktív szeril oldalláncával Pentaglicin lánc N-term. +D-ala-D-ala C-term Kereszt kötés + D-ala

Mechanizmus-csapda 1. Monoaminoxidáz

Penicillin szerkezete Tiazolidin gyűrű Reaktív peptid kötés a β-laktám gyűrűn Bakteriális glikopeptid transzpeptidáz inhibítor, penicillin gátolja az utolsó lépést a sejtfal szintézisben a keresztkötések kialakítását a peptodiglikán szálak között

Staphylococcus baktérium sejtfal összetevőjének (peptidoglikán) szerkezete: glikán D-Ala-peptidlánc Bakteriális sejtfal Különlegessége, hogy D-ala aminosavakat tartalmaz Penicillin a D-ala-D-ala Egységek szerkezeti analógja pentaglicin

Glikopeptid transzpeptidáz katalizálta reakció mechanizmusa 1. Transzpeptidáz kovalens acil-enzim Köztiterméket t képez a terminális D- ala-d-ala peptidde 2. Acil-enzim köztitermék Az acil-enzim reagál a terminális glicin amino (Nu - )csoportjával

Penicillin utánozva a D-ala-D-ala szerkezetet a transzpeptidáz aktív centrumába kötődik A penicillin négy tagú feszített β-laktám gyűrűje nagyon reaktív, az enzim katalitikusan aktív szeril oldalláncával kovalens kötést képez, penicilloil-enzim komplex alakul ki, amely tovább nem reagál az enzim inaktiválódik

Az enzimaktivitások mérése A klinikai kémia talán leggyakoribb módszerei közé az enzimaktivitások itá k mérése é tartozik. t Ezt az indokolja, hogy a metabolikus folyamatok enzimei normál körülmények között is megtalálhatók a biológiai folyadékokban (vér, vizelet, nyál, bélcsatorna nedvek, tej). A kóros, általában a sejtek sérülésével járó folyamatokban a kiszabadult enzimek mennyisége megnő, ő az aktivitásuk itá k fokozódik

Enzimaktivitás mértékegységei: 1961. Nemzetközi Biokémiai Szövetség: unit 1U = 1μmol átalakult szubsztrát 1 min SI mértékegységrendszer : katal 25 ºC on standard körülmények között katal= 1 mol átalakult szubsztrát 1nanokatal = 10-9 katal 1 1U =16.67 67 nanokatal 1sec egységnyi térfogatra vonatkozó enzimaktivitás - volumenaktivitás: Specifikus aktivitás: Minta tisztasági fokának jellemzése U / l; mu/ml; nanokatal/ml U Spec.akt. = mg protein = μmol átalakult szubsztrát min mg protein

Farmakológia gyakorlatban az I 50 mérése Azt a gátlóanyag koncentrációt jelöli, amely a maximális gátlás 50%-t okozza Tisztán nem-kompetitív gátlás esetén K I = I 50 I 50 és K I közötti összefüggés reverzibilis gátlások esetén Gátlás típus I 50 kompetitív Nem-kompetitív unkompetitív vegyes (K M +[S])K I / K M K I (K M +[S])K I / [S] (K M +[S])K I K I /(K M K I +K I [S])

A belső minőség-ellenőrzés leggyakoribb paraméterei Reprodukálhatóság (precizitás, pontosság), azonos minta nagyszámú ismételt lemérése alapján kiszámíthatjuk az átlagot vagy az ahhoz tartozó szórást A specifitás azt fejezi ki, hogy az adott módszerrel valóban csak az és csakis az a paramétert határozható meg. Az érzékenységet az adott mérendő paraméter azon legkisebb mennyi- sége jellemzi, amely a mérés során reprodukálhatóan megmérhető. (A megbízhatóság (torzítás), az összehasonlító mérésekre alkalmas kontroll anyag általunk mintaként történő többszöri lemérését összevethetjük annak a kinyilvánított (deklarált) értékével. Ilyenkor a mért és deklarált különbsége adja a torzítás tényleges (abszolút) értékét (pl.: U/L-ben).)

Az enzim katalitikus aktivitásának mérése Az enzim reakciók követése: 1. Folyamatos enzim kinetikai i vizsgálat Azon fizikai paraméter időbeli változásának folyamatos követése, amely arányos a szubsztrát vagy termék koncentrációval Pl. NADH függő (enzim)rendszerek esetén a NADH csökkenést vagy növekedést detektálhatjuk spektrofotometriásan : 340nm en a NADH elnyelési maximumán követhetjük Ha proton szabadul fel az enzim reakció során, akkor követhetjük a ph változást Oxigén fogyás esetén oxigén-elektróddal mérhetjük a változást

Lambert-Beer törvény: 15 1,5 A = ε c l 1 A =: log Io/I (Io: a bejövő fény intenzitása; 0,5 I:átmenő fény intenzitása) 0 ε= molaris extinkciós koefficiens; (M -1 cm -1 ) l = a fény út hossza cm A 2 NAD + NADH + H + 250 270 290 310 330 350 370 390 hullámhossz (nm)

NH 2 O Flavin mononukleotid (FMN) Flavin adenin dinukleotid (FAD) H 2 C O O P HO O O N N OH N N O P O 5' O O CH 2 4' R = Phosphate Foszfát O O P O R Izoalloxazin gyűrű 5' O 5' CH 2 4' R = Adenine - dinukleotid Me Me 8 H O H O H O CH 2 4' 3' 2' 1' CH 2 N 10 H H H 1 9 10α 5 7 4α 6 N 4 N O Riboflavin 3 2 O NH

Flavin mononukleotid redukciója 460 nm-en követhető 460nm Absorban nce 0.2 0.1 0.0 400 500 Wavelength [nm] NADH + FMN 600

2. Nem folyamatos (szakaszos) enzim kinetikai vizsgálat Különböző időpontokban megállított enzimreakcióban határozzuk meg a szubsztrát koncentráció fogyását vagy a termék keletkezését Ha nincsen jól detektálható elnyelése egyik ágensnek sem a reakció során, akkor a reakció leállítása után valamilyen szubsztrátra ill termékre nézve speci- fikus színreakcióval állapítjuk meg a kérdéses koncentrációt Szakaszos

3. Csatolt enzim rendszerek kinetikai vizsgálat A kérdéses enzim reakcióhoz csatolunk egy jól követhető második enzim reakciót Pl glükóz + ATP hexokináz glükóz-6-foszfát+ ADP glükóz-6-foszfát dehidrogenáz glükóz-6-foszfát + NADox 6-foszfoglükonát + NADH NAD + redukciója jól követhető 340 nm-en

Gyorsreakciók követése stopped-flow spektrofotometriával A reakciómechanizmus elemi lépéseinek a felderítése Stacionárius szakasz, sebesség meghatározó lépés, é hagyományosan követhető tő szakasz Előegyensúly, gyors, stacionárius szakasz Kétfázisú reakció

Kimotripszin katalizálta hidrolízise két fázisú O -C N- H Peptid kötés kinetikát követ O Nitrofenol acetát CH 3 C O NO 2 + H 2 O Kimotripszin O -C O- Acetát O HO NO 2 CH 3 C OH Nitrofenol Észter kötés ea c ó o a á sába acetát e A reakció korai fázisában acetát nem szabadul fel, ellentétben a korai nitrofenol termeléstől

A Kimotripszin két lépésben katalizálja a fenil acetát hidrolízisét Acilezés O Nitrofenol acetát O CH 3 C O NO 2 CH 3 C O O - CH 2 CH 3 COOH O-H CH 2 O CH 2 HO NO 2 Dezacilezés (lassú lépés) é + H 2 O trofenol Ni Reakció kinetikája Kétfázisú reakció Idő (sec)

K2: Gyors, tranziens szakasz- (stopped-flow fotométerrel követhető) K 3 : Sebesség meghatározó folyamat Leglassúbb stacionárius szakasz (hagyományos módon követhető)

Enzimaktivitást befolyásoló tényezők 1. Szubsztrát koncentráció, enzim koncentráció 2. ph 3. Hőmérséklet 4. Ionerősség 5. Kofaktorok (pl. NADH; fémionok), védőanyagok (merkaptoetanol SHenzimeknél, specifikus ionok jelenléte (glikozidázok esetén Ca 2+ stabilizálja az aktív enzimkonformációt) 6. gátlószerek, aktivátorok jelenléte

Aminosavak protonálódása ph = log + + 10 (1/[H ]) = - log 10 [H ] Savi disszociációs állandó HA <-----> H + + A - ] K = + [ H ][ A [ HA] ] pk = - lg K = lg (1/K)

Hisztidin ionizációs állapotai

A fehérje protonáltsági fokát az oldalláncok minősége határozza meg

Fehérjében kötött aminosavak protonálódási állandói különbözhetnek a szabad aminosav protonálódási állandóival meghatározó fehérje környezet

Pozitívan töltött Negatívan töltött

[H + ] [OH - ] pi= 5,2

K d k cat E + S ES E + P Ka Egyértékű savi disszociációs állandó: Ka EH + K d EH + S Nem-kompetitív gátlás mechanizmus analógiája alapján: v k cat [S] = [E] 0 (K M + [S]) (1+[I]/ K I ) Behelyesttesítve: [H] + -t [I] helyébe K a t K I helyébe v k = cat [S] [E] 0 (K M + [S]) (1+[H + ]/ K a ) [E] 0 K M [H + ] = (1+ t ) 1 v k cat K a [S] meredekség reciprok + (1+ [H+ ] ) 1 K a k cat tengely.- metszet

Vegyes gátlásként értelmezve: K E a K d k cat E + S ES E + P K ES a EH + K d EH + S v k = cat [S] [E] 0 [S]) (1+[H + ]/ K ES a )+K M (1+[H + ]/ K ae ) A ph függés kifejezhető: K M a pp + = K ES MK a +[H ]K M K ES a /K E a K ES a +[H + ] k cat app = k cat K a ES K a ES + [H + ] ES komplex Ionizációs állandójától függ k cat app K M app = (k cat/k M )K E a K ae + [H + ] Enzim ionizációs állandójától függ

Acetilkolin észteráz ph optimuma 9 felett: aktív centrumban : szerin

Kétértékű sav ionizációja H 2 E H 2 ES K 1 K 1 S + HE - HES - HE - + P E 2- K 2 K 2 ES 2- Ks= [EH] [S] [EHS] k cat app = k cat K 1 [H + ] k + = cat K 1+[H + +K/ + 1 K 2 +K 1 [H ]+ [H+] 2 ]/K 1 2 [H ] Mikor optimális a ph azaz maximális a k cat ha a nevező a legkisebb: 1 +[H+]/K1+ K2/ [H+] =min [H + ]opt= K 1 K 2

Papain aktivitásának ph függése His159 Reakció sebess ség Cys25

Papain katalitikusan aktív oldalláncainak ionizációja Aktív Inaktív -H + Aktív -H + Inaktív Inaktív + H + +H + pka=8.1 pk a =3.4 tiolát-imidazólium ion pár. Cisztein proton leadás

A Kimotripszin proteolízissel aktiválódik Kimotripszinogen (inaktív) 245 p-kimotripszin (aktív) R15-I16 tripszin S14-R15 L13 I16 a-kimotripszin (aktív) p-kimotripszin t i i T147-N148 Y146 A149 Diszulfid kötések Campbell (1 1999) Bioche emistry (3d) p.179

O C O - H C H N N H O CH 2 Ser 195 = Biology of th e Cell (4e) p..158 Asp 102 O C O H C C H CH 2 His 57 H C N N H aktív Ser - O CH2 Ser 195 = Alberts et al (2002) Molecular Asp 102 C C H CH 2 His 57 Töltés relé az aktív centrumban

ph hatása a Kimotripszin Aktivitására Relatív Aktivitás 5 6 7 8 9 10 11 ph Dressler & Potter (1991) Discovering Enzymes, p.162

Juang RH ( 2004) BCbasics ph 10 9 8 7 Isoelektomos pont, pi 6 5 4 3 + + 0 - A fehérje eredő töltése ph hatása a fehérje eredő töltésére

Katalitikus triád: Imidazol gyűrű protonáltsági állapota a ph függvényében ph 6 H H ph 7 H N O C O - = Asp 102 C C C H N + N H C CH 2 H H C + N H C-H H + Inaktív H O CH 2 H N Ser 195 C C C N H Ad dapted from Dressler & Po otter (2000) Discovering Enzymes, p.16 63 His 57 Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.158

Kimotripszin proteolitikus hasítás hatására elnyeri natív szerkezetét Asp194 és a protonált Ile16 közötti sóhíd Kialakul a Katalitikus triád

Proteolitikus hasítás hatására a Kimotripszin β- láncában az Ile16 N-Terminálissá válik Relat N-term tív aktivitás L13 I16 Y146 ph 5 6 7 8 9 10 11 NH 2 Ile 16 Asp194 és a protonált Ile16 között sóhíd alakul ki pka ph 9 ph 10 CH - 2 COO + NH 3 Ile16 Dressler & Potter (1991) Discovering Enzymes, p.165

Az N-terminális Ile16 N és az Asp194 közötti ionos kölcsönhatás stabilizálja az aktív enzim 3D szerkezetét: kialakul a katalitikus triád His 57 Ser 195 Gly 193 Asp 102 Asp 194 Katalitikus Triád + NH 3 Ile 16 Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.112 127

Hőmérséklet hatása

Arrhenius összefüggés: A Reakciósebesség - hőmérséklet aktiválási energia kapcsolata : k = A e-ea /RT k: Sebességi állandó (arányos a reakció sebességgel) ln k/a = -E a / RT ln nk 1/T

Hőmérséklet hatása enzim reakció sebességére Arrhenius hőmérsékleti függés tartománya k = A e-ea/rt denaturáció ln(v) versus 1/T tgα =-Ea /R

Denaturáció sebessége jóval nagyobb mint az aktiváció sebessége E a = 4-20 kcal/mol d[ E] dt E d = 40-130 kcal/mol = kd[ E] A hőmérséklet növelése 30 to 40 C-ra, az enzim aktivitást 1.8-szorosára növeli, addig az enzim denaturáció sebességét 41- szeresére növeli

Enzim molekulák térszerkezete hőhatására megbomlik (rendezetlen gombolyag) - denaturálódik