 |
|||||||||
 |
2020, том 18, выпуск 3 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2020/том 18 /выпуск 3 |
L. N. Christophorov
«Notes to the Centenary of Michaelis–Menten’s Scheme»
541–550 (2020)
PACS numbers: 05.65.+b, 82.37.Np, 82.39.Fk, 82.65.+r, 87.14.ej, 87.15.A-, 87.15.R-
Схема Міхаеліса–Ментен (ММ) достатньо давно служить основою для ферментативної кінетики. Ранні спроби пошуку внутрішніх механізмів реґуляції активности ферментів, що кореняться в їхній конформаційній лабільності, та відповідних відхилень від класичної кінетики були практично ігноровані протягом тривалого періоду. Однак сьогодні не бракує теоретичних робіт, присвячених різноманітним ММ-подібним схемам. Це, здебільшого, зумовлено впровадженням в ензимологію метод досліджень на рівні поодиноких молекул, а також подібностями до гетерогенної (нано)каталізи, де модель Ленґмюра–Гіншелвуда є прямим аналогом ММ-схеми. Доцільно оцінити проміжні здобутки в цьому напрямі. З цією метою розглядається найосновніший приклад — реакції мономерних ферментів з єдиним місцем зв'язування. У цьому наріжному випадку особливо ясно, які нові можливості виникають внаслідок конформаційних флюктуацій ферменту і наскільки прозорою є їхня фізична природа. Описано мінімальні ММ-подібні схеми, які вичерпують всі характерні явища реґуляції, спричинені наявністю конформаційних каналів (немонотонна залежність швидкости від швидкости вивільнення субстрату, кооперативність та субстратне інгібування). Окреслено альтернативний підхід до функціонування ферментів в термінах нерівноважних фазових переходів, заснований на запропонованій нами раніше концепції молекулярної самоорганізації.
Keywords: enzymatic reactions, Michaelis–Menten’s schemes, monomeric enzymes, conformational regulation, reaction velocity
References
1. L. Michaelis and M. L. Menten, Biochem. Zeitschrift, 49: 333 (1913);http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2013.07.015.2. A century of Michaelis–Menten Kinetics (Eds. A. Cornish-Bowden andC. P. Whitham), FEBS Lett., 587: 2711 (2013);http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2013.07.035.
3. R. Ye, X. Mao, X. Sun, and P. Chen, ACS Catal., 9: 1985 (2019); https://doi.org/10.1021/acscatal.8b04926.
4. F. Wong, A. Dutta, D. Chowdhury, and J. Gunawardena, Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 115: 9738 (2018); https://doi.org/10.1073/pnas.1808053115.
5. H. P. Lu, L. Xun, and X. S. Xie, Science, 282: 1877 (1998); https://doi.org/10.1126/science.282.5395.1877.
6. J. Monod, J. Wyman, and J.-P. Changeaux, J. Mol. Biol., 12: 88 (1965); https://doi.org/10.1016/s0022-2836(65)80285-6.
7. B. R. Rabin, Biochem. J., 102: 22c (1967); https://doi.org/10.1042/bj1020022c.
8. S. C. Kou, B. J. Cherayil, W. Min, B. P. English, and X. S. Xie, J. Phys. Chem.B, 109: 19068 (2005); https://doi.org/10.1021/jp051490q.
9. B. P. English, W. Min, A. M. van Oijen, K. T. Lee, G. Luo, H. Sun,B. J. Cherayil, S. C. Kou, and X. S. Xie, Nat. Chem. Biol., 2: 87 (2006); https://doi.org/10.1038/nchembio759.
10. D. E. Piephoff, J. Wu, and J. Cao, J. Phys. Chem. Lett., 8: 3619 (2017); https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.7b01210.
11. A. Kumar, H. Maity, and A. Dua, J. Phys. Chem. B, 119: 8490 (2015);https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b03752.550 L. N. CHRISTOPHOROV
12. D. Singh and S. Chaudhury, J. Chem. Phys., 146: 145103 (2017); https://doi.org/10.1063/1.4979945.
13. D. Singh and S. Chaudhury, Chem. Phys., 523: 150 (2019); https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2019.04.012.
14. A. M. Berezhkovskii, A. Szabo, T. Rotbart, M. Urbakh, and A. B. Kolomeisky,J. Phys. Chem. B, 121: 3437 (2017); https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6b09055.
15. L. N. Christophorov, Rep. Natl. Acad. Sci. Ukraine (Dopovidi), 1: 40 (2019); https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.01.040.
16. L. N. Christophorov and V. N. Kharkyanen, Chem. Phys., 319: 330 (2005); https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2005.06.029.
17. L. N. Christophorov, Phys. Lett. A, 205: 14 (1995); https://doi.org/10.1016/0375-9601(95)00462-c.
18. L. N. Christophorov, J. Biol. Phys., 22: 197 (1996); https://doi.org/10.1007/bf00401873.
19. L. N. Christophorov, A. R. Holzwarth, V. N. Kharkyanen, and F. van Mourik,Chem. Phys., 256: 45 (2000); https://doi.org/10.1016/s0301-0104(00)00089-6.
20. L. N. Christophorov, AIP Advances, 8: 125326 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5055354.
21. L. N. Christophorov, V. N. Kharkyanen, and N. M. Berezetskaya, Chem. Phys.Lett., 583: 170 (2013); https://doi.org/10.1016/j.cplett.2013.08.005.
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача |