Enzymatická katalýza

Enzymatická katalýza  je zvýšení rychlosti procesu s pomocí biologické molekuly , „ enzymu “. Většina enzymů jsou proteiny a většina těchto procesů jsou chemické reakce. V rámci enzymu ke katalýze obvykle dochází v lokalizovaném místě zvaném aktivní místo .

Většina enzymů je složena převážně z proteinů, buď z jednoho proteinového řetězce, nebo z mnoha takových řetězců ve vícepodjednotkovém komplexu . Enzymy často také zahrnují neproteinové složky, jako jsou kovové ionty nebo specializované organické molekuly známé jako kofaktory (jako je adenosintrifosfát ). Mnoho kofaktorů jsou vitamíny a jejich role jako vitamínů přímo souvisí s jejich použitím při katalýze biologických procesů v rámci metabolismu. Katalýza biochemických reakcí v buňce je životně důležitá, protože mnoho, ale ne všechny, metabolicky důležité reakce mají velmi nízkou rychlost, pokud nejsou katalyzovány. Jednou z hnacích sil stojících za evolucí proteinů je optimalizace takové katalytické aktivity, i když pouze nejdůležitější enzymy fungují blízko hranic katalytické účinnosti a mnoho enzymů má k optimálnímu stavu daleko. Důležité faktory v enzymatické katalýze zahrnují celkovou kyselou a bazickou katalýzu , orbitální kontrolu, omezení entropie, efekty orientace (tj. katalýza zámku a klíče) a efekty pohybu spojené s dynamikou proteinů [1] .

Mechanismy enzymatické katalýzy se liší, ale všechny jsou v principu podobné jiným typům chemické katalýzy v tom, že rozhodujícím faktorem je redukce energetické bariéry (bariér), která odděluje reaktanty (nebo substráty od produktů). Snížením aktivační energie ( Ea ) se zvýší podíl molekul reaktantů, které mohou překonat tuto bariéru a vytvořit produkt. Důležitým principem je, že protože pouze snižují energetické bariéry mezi produkty a reaktanty, enzymy vždy katalyzují reakce v obou směrech a nemohou reakci posunout dopředu ani ovlivnit rovnovážnou polohu, pouze rychlost, kterou je dosaženo. Stejně jako u jiných katalyzátorů se enzym v průběhu reakce nespotřebovává ani nemění (na rozdíl od substrátu), ale je recyklován, takže jeden enzym provádí mnoho cyklů katalýzy.

Enzymy jsou často velmi specifické a působí pouze na určité substráty. Některé enzymy jsou absolutně specifické, což znamená, že působí pouze na jeden substrát, zatímco jiné vykazují skupinovou specifitu a mohou působit na podobné, ale ne identické chemické skupiny, jako je například peptidová vazba v různých molekulách. Mnoho enzymů je stereochemicky specifických a působí na jeden stereoizomer , ale ne na druhý [2] .

Indukované fit

Klasickým modelem interakce enzym-substrát je model indukovaného přizpůsobení [3] . Tento model naznačuje, že počáteční interakce mezi enzymem a substrátem je relativně slabá, ale že tyto slabé interakce rychle indukují konformační změny v enzymu, které zesilují vazbu.

Výhody mechanismu indukovaného přizpůsobení vyplývají ze stabilizačního účinku silné vazby enzymu. Existují dva různé mechanismy vazby substrátu: homogenní vazba, která se silně váže k substrátu, a diferenciální vazba, která má silnou vazbu v přechodném stavu. Stabilizační účinek homogenní vazby zvyšuje vazebnou afinitu jak substrátu, tak přechodového stavu, zatímco diferenciální vazba zvyšuje vazebnou afinitu pouze přechodového stavu. Oba jsou používány enzymy a byly evolučně zvoleny tak, aby minimalizovaly aktivační energii reakce. Nasycené enzymy, tj. enzymy s vysokou afinitou k vazbě substrátu, vyžadují rozdílnou vazbu ke snížení aktivační energie, zatímco enzymy s nízkým obsahem substrátu nevázané na substrát mohou používat buď diferenciální nebo rovnoměrnou vazbu [4] .

Tyto účinky způsobily, že většina proteinů používá diferenciální vazebný mechanismus ke snížení jejich aktivační energie, takže většina substrátů má vysokou afinitu k enzymu v přechodném stavu. Diferenciální vazba se uskutečňuje mechanismem indukovaného fitování - substrát se nejprve váže slabě, poté enzym mění svou konformaci, zvyšuje afinitu k přechodnému stavu a stabilizuje jej, čímž snižuje aktivační energii k jeho dosažení.

Je však důležité objasnit, že koncept indukovaného přizpůsobení nelze použít k racionalizaci katalýzy. To znamená, že chemická katalýza je definována jako redukce E a ‡ (když je systém již v ES ‡ ) vzhledem k E a ‡ při nekatalyzované reakci ve vodě (bez enzymu). Indukovaný fit pouze naznačuje, že bariéra je nižší v uzavřené formě enzymu, ale neříká nám, co je důvodem nižší bariéry.

Indukované přizpůsobení může být užitečné pro přesnost molekulárního rozpoznávání v přítomnosti konkurence a šumu prostřednictvím mechanismu konformačního ověřování [5] .

Mechanismy alternativních cest

Tyto konformační změny také přibližují katalytické zbytky v aktivním místě k chemickým vazbám v substrátu, které se budou v průběhu reakce měnit. Jakmile je navázán, jeden nebo více katalytických mechanismů sníží energii přechodového stavu reakce a poskytuje alternativní chemickou cestu pro reakci. Existuje šest možných mechanismů katalýzy „přes bariéru“ a také mechanismus „přes bariéru“:

Blízkost a orientace

Interakce enzym-substrát zarovnávají reaktivní chemické skupiny a udržují je blízko u sebe v optimální geometrii, což zvyšuje rychlost reakce. To snižuje entropii reaktantů a tím činí adiční nebo přenosové reakce méně nepříznivé, protože celková entropie klesá, když se dva reaktanty stanou jedním produktem. Toto je však obecný efekt pozorovaný u neadičních nebo přenosových reakcí, kde k němu dochází v důsledku zvýšení "efektivní koncentrace" reaktantů. To je jasné, když uvážíme, jak zvýšení koncentrace vede ke zvýšení rychlosti reakce: ve skutečnosti, když jsou reaktanty koncentrovanější, srážejí se častěji, a proto reagují častěji. Při enzymatické katalýze vazba reaktantů na enzym omezuje konformační prostor reaktantů, udržuje je ve „správné orientaci“ a těsně u sebe, takže se častěji a se správnou geometrií srážejí k usnadnění požadované reakce. "Efektivní koncentrace" je koncentrace, kterou musí být reaktant ve volném roztoku, aby prošel stejnou frekvencí srážek. Často jsou takové teoretické účinné koncentrace nefyzikální a ve skutečnosti nemožné realizovat, což ukazuje na velkou katalytickou sílu mnoha enzymů s obrovským nárůstem rychlosti ve srovnání s nekatalyzovaným stavem.

Situace však může být komplikovanější, protože moderní výpočetní výzkum prokázal, že tradiční příklady jevů blízkosti nemohou přímo souviset s entropickými účinky enzymů [6] [7] [8] . Navíc bylo zjištěno, že původní návrh entropie [9] značně nadhodnocuje příspěvek orientační entropie ke katalýze [10] .

Donory nebo akceptory protonů

Donory a akceptory protonů, tj. kyseliny a zásady , mohou darovat a přijímat protony ke stabilizaci vyvíjejících se nábojů v přechodném stavu. To je způsobeno obecným principem katalýzy snižování energetických bariér, protože obecně přechodové stavy jsou vysokoenergetické stavy a jejich stabilizací se tato vysoká energie snižuje, čímž se bariéra snižuje. Klíčovým rysem enzymatické katalýzy ve srovnání s mnoha nebiologickými katalýzami je to, že kyselou i bazickou katalýzu lze kombinovat ve stejné reakci. V mnoha abiotických systémech mohou kyseliny (velké [H+]) nebo zásady (vysoké koncentrace lapačů H+ nebo druhů elektronových párů) zvýšit rychlost reakce; ale samozřejmě, prostředí může mít pouze jedno celkové pH (míra kyselosti nebo zásaditosti). Nicméně, protože enzymy jsou velké molekuly, mohou umístit kyselé i zásadité skupiny na své aktivní místo , aby interagovaly se svými substráty, a používat oba režimy bez ohledu na celkové pH.

Běžná kyselá nebo bazická katalýza se často používá k aktivaci nukleofilních a/nebo elektrofilních skupin nebo ke stabilizaci odstupujících skupin. Aktivní místo využívá mnoho aminokyselin s kyselými nebo zásaditými skupinami, jako je kyselina glutamová a asparagová, histidin, cystin, tyrosin, lysin a arginin, stejně jako serin a threonin. Kromě toho se často používá peptidový hlavní řetězec s karbonylovými a amidovými N-skupinami. Velmi často se jedná o cystin a histidin , protože oba mají pKa blízko neutrálnímu pH , a proto mohou přijímat i darovat protony.

Mnoho reakčních mechanismů zahrnujících acidobazickou katalýzu zahrnuje významně změněnou pKa. Tato změna v pKa je možná díky místnímu prostředí zbytku.

Prostředí může také významně ovlivnit pKa, protože zbytky, které jsou v roztoku zásadité, mohou působit jako donory protonů a naopak.

Je důležité objasnit, že modifikace pKa je čistou součástí elektrostatického mechanismu [11] . Kromě toho je katalytický účinek výše uvedeného příkladu způsoben především snížením pKa oxyaniontu a zvýšením pKa histidinu, zatímco přenos protonu ze serinu na histidin není významně katalyzován, protože se nejedná o rychlost -určující bariéra [12] . Všimněte si, že v uvedeném příkladu působí kyselina konjugovaná s histidinem jako běžný kyselý katalyzátor pro následnou ztrátu aminu z tetraedrického meziproduktu. Důkazy podporující tento domnělý mechanismus (obr. 4 v odkazu 13) [13] však byly sporné [14] .

Elektrostatická katalýza

Ke stabilizaci nabitých přechodových stavů může dojít také díky zbytkům v aktivním místě, které tvoří iontové vazby (nebo částečné interakce iontových nábojů) s meziproduktem. Tyto vazby mohou vznikat buď z kyselých nebo bazických postranních řetězců aminokyselin , jako je lysin , arginin , kyselina asparagová nebo kyselina glutamová , nebo z kovových kofaktorů , jako je zinek . Kovové ionty jsou zvláště účinné a mohou snížit pKa vody dostatečně na to, aby se stala účinným nukleofilem.

Systematické studie s počítačovými simulacemi prokázaly, že elektrostatické efekty zdaleka nejvíce přispívají ke katalýze [15] . Dokáže zvýšit rychlost reakce až 10 7krát [ 16] . Zejména bylo zjištěno, že enzym vytváří polární prostředí než voda a že iontové přechodové stavy jsou stabilizovány pevnými dipóly. To je velmi odlišné od stabilizace přechodného stavu ve vodě, kde molekuly vody musí platit „reorganizační energií“ [17] . Pro stabilizaci iontových a nabitých stavů. Katalýza je tedy způsobena skutečností, že polární skupiny enzymu jsou předem organizovány [18] .

Bylo prokázáno, že velikost elektrostatického pole generovaného aktivním místem enzymu silně koreluje se zvýšením katalytické rychlosti enzymu [19] .

Vazba substrátu typicky vylučuje vodu z aktivního místa, čímž se snižuje lokální permitivita na organické rozpouštědlo. To zvyšuje elektrostatické interakce mezi nabitými/polárními substráty a aktivními místy. Kromě toho studie ukázaly, že rozložení náboje kolem aktivních míst je navrženo tak, aby stabilizovalo přechodové stavy katalyzovaných reakcí. U některých enzymů se zdá, že tato distribuce náboje slouží k nasměrování polárních substrátů na jejich vazebná místa, takže rychlosti těchto enzymatických reakcí překračují jejich zjevné limity řízené difúzí.

Kovalentní katalýza

Kovalentní katalýza zahrnuje vytvoření dočasné kovalentní vazby substrátem se zbytky v aktivním místě enzymu nebo s kofaktorem. To přidává do reakce další kovalentní meziprodukt a pomáhá snížit energii pozdějších přechodových stavů reakce. Kovalentní vazba musí být přerušena v pozdější fázi reakce, aby se enzym regeneroval. Tento mechanismus využívá katalytická triáda enzymů, jako jsou proteázy , jako je chymotrypsin a trypsin , kde se tvoří meziprodukt acyl-enzym. Alternativním mechanismem je tvorba Schiffovy báze pomocí volného aminu z lysinového zbytku , jak je vidět v enzymu aldolase během glykolýzy .

Některé enzymy používají neaminokyselinové kofaktory , jako je pyridoxalfosfát (PLP) nebo thiaminpyrofosfát (TPP), k vytvoření kovalentních meziproduktů s molekulami reaktantů [20] [21] . Takové kovalentní meziprodukty fungují tak, že snižují energii pozdějších přechodných stavů, podobně jako kovalentní meziprodukty vytvořené s aktivními aminokyselinovými zbytky umožňují stabilizaci, ale schopnosti kofaktorů umožňují enzymům provádět reakce, které nemohou být prováděny samotnými vedlejšími aminokyselinovými zbytky. Enzymy využívající takové kofaktory zahrnují PLP-dependentní enzym aspartáttransaminázu a TPP-dependentní enzym pyruvátdehydrogenázu [22] [23] .

Namísto snižování aktivační energie reakční cesty poskytuje kovalentní katalýza alternativní reakční cestu (prostřednictvím kovalentního meziproduktu), a proto se liší od skutečné katalýzy [15] . Například energetika kovalentní vazby s molekulou serinu v chymotrypsinu by měla být porovnána s dobře prozkoumanou kovalentní vazbou s nukleofilem v nekatalytické reakci v roztoku. Skutečný předpoklad kovalentní katalýzy (kde je bariéra nižší než odpovídající bariéra v roztoku) by vyžadoval například částečnou kovalentní vazbu ke skupině přechodného stavu enzymu (např. velmi silná vodíková vazba) atd. účinky nepřispívají významně ke katalýze.

Katalyzátor kovových iontů

Kovový iont v aktivním místě se podílí na katalýze, koordinaci stabilizace náboje a stínění. Díky kladnému náboji kovu mohou kovové ionty stabilizovat pouze záporné náboje [24] . Kovové ionty jsou však prospěšné v biologické katalýze, protože nejsou ovlivněny změnami pH [25] . Kovové ionty mohou také ionizovat vodu a působit jako Lewisova kyselina [26] . Kovové ionty mohou být také činidly oxidace a redukce [27] .

Komunikační napětí

Toto je hlavní účinek indukované vazby fit, když je afinita enzymu pro přechodný stav větší než pro samotný substrát. To vyvolává strukturální přeskupení, která napínají vazby substrátu do polohy blíže konformaci přechodového stavu, čímž se snižuje energetický rozdíl mezi substrátem a přechodovým stavem a pomáhá katalyzovat reakci.

Deformační efekt je však ve skutečnosti efektem destabilizace základního stavu a nikoli efektem stabilizace přechodového stavu [15] [28] . Enzymy jsou navíc velmi flexibilní a nemohou uplatnit velký deformační efekt [29] .

Kromě vazebného kmene v substrátu může být vazebný kmen také indukován v samotném enzymu k aktivaci zbytků v aktivním místě.

Kvantové tunelování

Tyto tradiční mechanismy „nad bariérou“ byly v některých případech zpochybněny modely a pozorováním „bariérových“ mechanismů ( kvantové tunelování ). Některé enzymy operují s kinetikou, která je rychlejší, než by předpovídal klasický ΔG ‡ . V modelech „přes bariéru“ může proton nebo elektron tunelovat aktivační bariéry [31] [32] . Kvantové tunelování protonů bylo pozorováno během oxidace tryptaminu aromatickou aminodehydrogenázou [33] .

Zdá se, že kvantové tunelování neposkytuje velkou katalytickou výhodu, protože příspěvek tunelování ke katalyzovaným a nekatalyzovaným reakcím v roztoku je stejný [34] [35] [36] [37] . Nicméně příspěvek tunelování (obvykle zvýšení rychlostních konstant asi 1000krát [38] ve srovnání s reakční rychlostí pro klasickou cestu „přes bariéru“) je pravděpodobně kritický pro životaschopnost biologických organismů. To zdůrazňuje obecný význam tunelových reakcí v biologii.

V letech 1971-1972 byl formulován první kvantově-mechanický model enzymatické katalýzy [39] [40] . 

Aktivní enzym

Vazebnou energii komplexu enzym-substrát nelze považovat za vnější energii nutnou pro aktivaci substrátu. Enzym s vysokou energetickou kapacitou může nejprve přenést určitou specifickou energetickou skupinu X 1 z katalytického místa enzymu do konečného místa prvního vázaného reaktantu, poté další skupinu X 2 z druhého vázaného reaktantu (nebo z druhé skupiny jeden reaktant) musí být přenesen do aktivního místa pro dokončení přeměny substrátu na produkt a regeneraci enzymu [41] .

Celou enzymatickou reakci můžeme reprezentovat jako dvě konjugované reakce:

Z reakce ( 1 ) je vidět , že skupina X1 aktivního enzymu se objevuje v produktu kvůli možnosti výměnné reakce uvnitř enzymu, aby se zabránilo jak elektrostatickému brzdění, tak odpuzování atomů. Aktivní enzym tedy představujeme jako silné činidlo enzymatické reakce. Reakce ( 2 ) ukazuje neúplnou konverzi substrátu, protože jeho skupina X2 zůstává uvnitř enzymu. Tento přístup byl dříve navržen jako myšlenka založená na hypotetických extrémně vysokých enzymatických konverzích (katalyticky dokonalý enzym) [42] .

Rozhodující pro validaci předkládaného přístupu je, že katalyzátorem musí být komplex enzymu s přenosnou reakční skupinou. Tento chemický aspekt je podpořen dobře prostudovanými mechanismy několika enzymatických reakcí. Uvažujme reakci hydrolýzy peptidové vazby katalyzovanou čistým proteinem α-chymotrypsinem (enzym působící bez kofaktoru), který je dobře prozkoumaným členem rodiny serinových proteáz, viz [43] .

Experimentální výsledky pro tuto reakci jsou prezentovány jako dva chemické kroky:

kde S1  je polypeptid, P1 a P2 jsou  produkty . První chemický krok ( 3 ) zahrnuje tvorbu acyl-enzymového kovalentního meziproduktu. Druhý krok ( 4 ) je deacylační krok. Je důležité poznamenat, že skupina H+, která se zpočátku nachází na enzymu a nikoli ve vodě, se v produktu objevuje ještě před fází hydrolýzy, takže ji lze považovat za další skupinu enzymatické reakce.

Reakce ( 3 ) tedy ukazuje, že enzym v reakci působí jako silný reaktant. V souladu s navrženou koncepcí transport H z enzymu podporuje první transformaci činidel, čímž dochází k přerušení první počáteční chemické vazby (mezi skupinami P1 a P2 ). Krok hydrolýzy rozbije druhou chemickou vazbu a regeneruje enzym.

Navrhovaný chemický mechanismus nezávisí na koncentraci substrátů nebo produktů v médiu. Změna jejich koncentrace však způsobuje především změny volné energie v prvním a posledním stupni reakcí ( 1 ) a ( 2 ) v důsledku změny obsahu volné energie každé molekuly S nebo P ve vodném roztoku. Tento přístup odpovídá následujícímu mechanismu svalové kontrakce . Posledním krokem hydrolýzy ATP v kosterním svalu je uvolnění produktu, způsobené asociací myosinových hlav s aktinem [44] . Uzavření štěrbiny vázající aktin během asociační reakce strukturálně souvisí s otevřením kapsy vázající nukleotid v aktivním místě myosinu [45] .

Je pozoruhodné, že poslední kroky hydrolýzy ATP zahrnují rychlé uvolňování fosfátu a pomalé uvolňování ADP [46] [47] . Uvolnění fosfátového aniontu z navázaného ADP aniontu do vodného roztoku lze považovat za exergonickou reakci, protože fosfátový aniont má nízkou molekulovou hmotnost.

Primární uvolnění anorganického fosfátu H 2 PO 4 - tedy vede k přeměně významné části volné energie hydrolýzy ATP na kinetickou energii solvatovaného fosfátu, tvořící aktivní tok. Tento návrh lokální mechanochemické transdukce je v souladu s Tyrochem mechanismem svalové kontrakce, kde svalová síla vzniká integrovaným působením aktivního toku generovaného hydrolýzou ATP [48] [49] .

Příklady katalytických mechanismů

Ve skutečnosti většina enzymatických mechanismů zahrnuje kombinaci několika různých typů katalýzy.

Triosa fosfát izomeráza

Triosa fosfát izomeráza ( EC kód 5.3.1.1 ) katalyzuje reverzibilní vzájemnou konverzi dvou triosa fosfátových izomerů dihydroxyaceton fosfátu a D -glyceraldehyd-3-fosfátu .

Trypsin

Trypsin ( EC Code 3.4.21.4 ) je serinová proteáza , která štěpí proteinové substráty po lysinových nebo argininových zbytcích pomocí katalytické triády pro kovalentní katalýzu a oxyaniontové díry ke stabilizaci akumulace náboje v přechodných stavech .

Aldolase

Aldoláza ( kód EC 4.1.2.13 ) katalyzuje štěpení fruktóza-1,6-bisfosfátu (F-1,6-BP) na glyceraldehyd-3-fosfát a dihydroxyacetonfosfát ( DHAP ).

Enzymatická difúze

Nástup studií jedné molekuly v roce 2010 vedl k pozorování , že pohyb nenavázaných enzymů se zvyšuje se zvyšující se koncentrací substrátu a zvyšující se entalpií reakce . Následná pozorování ukazují , že toto zvýšení difuzivity je způsobeno dočasným posunem těžiště enzym, což má za následek „efekt zpětného rázu, který podporuje enzym.

Podobnost reakcí

Podobnost mezi enzymatickými reakcemi ( EC ) lze vypočítat pomocí změn vazeb, reakčních center nebo indexů substruktury ( EC-BLAST . Archivováno 2019-05-30 ) [50] .

Viz také

• katalytická triáda
• Enzymová analýza
• Enzymový inhibitor
• Kinetika enzymů
• Enzymatická promiskuita
• Dynamika bílkovin
• Pseudoenzymy , jejichž všudypřítomnost, navzdory jejich katalytické nečinnosti, naznačuje ohmické implikace.
• kvantové tunelování
• Mapa proteolýzy
• Časově rozlišená krystalografie

Reference

1. ↑ „Na úsvitu 21. století: Je dynamika chybějícím článkem pro pochopení enzymové katalýzy?“. Proteiny . 78 (6): 1339-1375. květen 2010. DOI : 10.1002/prot.22654 . PMID20099310  . _
2. ↑ Keith J. Laidler. Fyzikální chemie s biologickými aplikacemi . — Menlo Park, Kalifornie: Benjamin/Cummings Pub. Co, 1978. - xviii, 587 stran s. - ISBN 0-8053-5680-0 , 978-0-8053-5680-9.
3. ↑ „Aplikace teorie enzymatické specificity na syntézu proteinů“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 44 (2): 98-104. února 1958. Bibcode : 1958PNAS...44...98K . DOI : 10.1073/pnas.44.2.98 . PMID  16590179 .
4. ↑ Moderní fyzikální organická chemie. — Univerzitní vědecké knihy. - ISBN 978-1-891389-31-3 .
5. ↑ „Konformační korektura: dopad konformačních změn na specifičnost molekulárního rozpoznávání“. PLOS ONE . 2 (5): e468. květen 2007. Bibcode : 2007PLoSO...2..468S . doi : 10.1371/journal.pone.0000468 . PMID  17520027 .
6. ↑ „Kombinované ab initio a výpočty volné energie ke studiu reakcí v enzymech a roztoku: amidová hydrolýza v trypsinu a vodném roztoku“. J. Am. Chem. Soc . 120 (14): 3448-3457. 1998. doi : 10.1021/ ja972723x .
7. ↑ „Výpočty QM-FE a molekulární dynamiky katechol O-methyltransferázy: Volná energie aktivace v enzymu a ve vodném roztoku a regioselektivita enzymaticky katalyzované reakce“. J. Am. Chem. Soc . 122 (11): 2586-2596. 2000. doi : 10.1021/ ja992218v .
8. ↑ „Příspěvky základního a přechodného stavu k rychlostem intramolekulárních a enzymatických reakcí“. přísl. Chem. Res . 32 (2): 127-136. 1999. doi : 10.1021/ ar960131y .
9. ↑ „Entropické příspěvky k rychlostním akceleracím enzymových a intramolekulárních reakcí a chelátovému efektu“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 68 (8): 1678-1683. Srpen 1971. Bibcode : 1971PNAS...68.1678P . DOI : 10.1073/pnas.68.8.1678 . PMID  5288752 .
10. ↑ „Dynamika biochemických a biofyzikálních reakcí: pohled z počítačových simulací“. Čtvrtletní recenze biofyziky . 34 (4): 563-679. listopadu 2001. doi : 10.1017/ s0033583501003730 . PMID 11852595 . 
11. ↑ „Elektrostatický základ pro enzymovou katalýzu“. Chemické recenze . 106 (8): 3210-3235. srpen 2006. doi : 10.1021/ cr0503106 . PMID 16895325 . 
12. ↑ "Jak serinové proteázy skutečně fungují?". biochemie . 28 (9): 3629-3637. květen 1989. doi : 10.1021/ bi00435a001 . PMID 2665806 . 
13. ↑ „Mechanismus hydrolýzy amidů katalyzované -chymotrypsinem. pH závislost kc a K m . Kinetická detekce meziproduktu“. Journal of the American Chemical Society . 93 (25): 7079-7087. prosince 1971. doi : 10.1021/ ja00754a066 . PMID 5133099 . 
14. ↑ „O hlášené změně v kroku určujícím rychlost v katalýze chymotrypsinu“. Journal of the American Chemical Society . 95 (8): 2734-2735. dubna 1973. doi : 10.1021/ ja00789a081 . PMID 4694533 . 
15. ↑ 1 2 3 „Elektrostatický základ pro enzymovou katalýzu“. Chemické recenze . 106 (8): 3210-3235. srpen 2006. doi : 10.1021/ cr0503106 . PMID 16895325 . Warshel A, Sharma PK, Kato M, Xiang Y, Liu H, Olsson MH (srpen 2006). „Elektrostatický základ pro enzymovou katalýzu“. Chemické recenze . 106 (8): 3210-3235. doi : 10.1021/cr0503106 . PMID  16895325 .
16. ↑ Biochemie. — 2011.
17. ↑ „O teorii elektronově přenosových reakcí. VI. Unified Treatment for Homogeneous and Electrode Reactions“ (PDF) . J. Chem. Phys . 43 (2): 679-701. 1965. Bibcode : 1965JChPh..43..679M . DOI : 10.1063/1.1696792 . Archivováno (PDF) z originálu dne 2020-08-05 . Staženo 2022-09-16 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
18. ↑ „Energie enzymové katalýzy“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 75 (11): 5250-5254. Listopad 1978. Bibcode : 1978PNAS...75.5250W . DOI : 10.1073/pnas.75.11.5250 . PMID  281676 .
19. ↑ „Extrémní elektrická pole pohánějí katalýzu v aktivním místě ketosteroidní izomerázy“. věda . 346 (6216): 1510-4. Prosinec 2014. Bibcode : 2014Sci...346.1510F . DOI : 10.1126/science.1259802 . PMID  25525245 .
20. ↑ Toney, MD "Reakční specificita v pyridoxalových enzymech." Archives of biochemistry and biophysics (2005) 433: 279-287
21. ↑ Informační centrum o mikroživinách, Oregon State University . Získáno 16. září 2022. Archivováno z originálu dne 21. března 2015. (neurčitý)
22. ↑ Biochemie . — John Wiley & Sons Inc., 2004. — S.  986–989 . - ISBN 978-0-471-25090-6 .
23. ↑ Biochemie . — John Wiley & Sons Inc., 2004. — S.  604–606 . - ISBN 978-0-471-25090-6 .
24. ↑ „Katalýza kovových iontů v reakci ribozymu Tetrahymena“. příroda . 361 (6407): 85-88. Leden 1993. Bibcode : 1993Natur.361...85P . DOI : 10.1038/361085a0 . PMID  8421499 .
25. ↑ Reakce koordinovaných ligandů a homogenní katalýza: sympozium sponzorované Divize anorganické chemie na 141. zasedání Americké chemické společnosti, Washington, DC, 22.-24. března 1962 . - Washington: American Chemical Society, 1963. - 1 online zdroj (vii, 255 stran) str. - ISBN 978-0-8412-2201-4 , 0-8412-2201-0.
26. ↑ “Katalýza iontů dvojmocných kovů při hydrolýze esterů kyseliny pikolinové. Kovové ionty podporovaly reakce katalyzované hydroxidovými ionty a vodou“. Journal of the American Chemical Society . 107 (4): 1041-1047. 1985-02-01. DOI : 10.1021/ja00290a048 . ISSN  0002-7863 .
27. ↑ "Oxidace proteinů katalyzovaná kovovými ionty: biochemický mechanismus a biologické důsledky" . Volná radikální biologie a medicína . 9 (4): 315-325. 1990-01-01. DOI : 10.1016/0891-5849(90)90006-5 . PMID  2283087 . Archivováno z originálu dne 2020-12-05 . Staženo 2022-09-16 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
28. ↑ Katalýza v chemii a enzymologii. - ISBN 978-0-486-65460-7 .
29. ↑ "Teoretické studie enzymových reakcí: dielektrická, elektrostatická a sterická stabilizace karboniového iontu při reakci lysozymu". Journal of Molecular Biology . 103 (2): 227-249. květen 1976. DOI : 10.1016/0022-2836(76)90311-9 . PMID  985660 .
30. ↑ Donald Voet. Základy biochemie: život na molekulární úrovni . — Čtvrté vydání. - Hoboken, NJ: Wiley, 2013. - 1 svazek (různé stránky) Str. - ISBN 978-0-470-54784-7 , 0-470-54784-7, 978-1-118-47474-7, 1-118-47474-0.
31. ↑ „Jak fungují enzymy: analýza pomocí moderní teorie rychlosti a počítačových simulací“. věda . 303 (5655): 186-195. Leden 2004. Bibcode : 2004Sci...303..186G . DOI : 10.1126/science.1088172 . PMID  14716003 .
32. ↑ „Simulace efektu velkého kinetického izotopu a teplotní závislosti přenosu atomu vodíku v lipoxygenáze“. Journal of the American Chemical Society . 126 (9): 2820-2828. březen 2004. doi : 10.1021/ ja037233l . PMID 14995199 . 
33. ↑ „Atomový popis enzymové reakce, v níž dominuje protonové tunelování“. věda . 312 (5771): 237-241. Duben 2006. Bibcode : 2006Sci...312..237M . DOI : 10.1126/science.1126002 . PMID  16614214 .
34. ↑ „Simulace efektu velkého kinetického izotopu a teplotní závislosti přenosu atomu vodíku v lipoxygenáze“. Journal of the American Chemical Society . 126 (9): 2820-2828. březen 2004. doi : 10.1021/ ja037233l . PMID 14995199 . Olsson MH, Siegbahn PE, Warshel A (březen 2004). „Simulace velkého kinetického izotopového efektu a teplotní závislosti přenosu atomu vodíku v lipoxygenase“. Journal of the American Chemical Society . 126 (9): 2820-2828. doi : 10.1021/ja037233l . PMID  14995199 .
35. ↑ „Jak důležité jsou kvantově mechanické jaderné pohyby v enzymové katalýze“. J. Am. Chem. Soc . 118 (47): 11745-11751. 1996. doi : 10.1021/ ja962007f .
36. ↑ "Enzymy: náhodou, nebo záměrně?". příroda . 431 (7007): 396-397. září 2004. Bibcode : 2004Natur.431..396B . DOI : 10.1038/431396a . PMID  15385982 .
37. ↑ „Dynamické příspěvky k enzymové katalýze: kritické testy populární hypotézy“. Chemické recenze . 106 (5): 1737-1756. květen 2006. doi : 10.1021/ cr040427e . PMID 16683752 . 
38. ↑ „Atomový popis enzymové reakce, v níž dominuje protonové tunelování“. věda . 312 (5771): 237-241. Duben 2006. Bibcode : 2006Sci...312..237M . DOI : 10.1126/science.1126002 . PMID  16614214 .Masgrau L, Roujeinikova A, Johannissen LO, Hothi P, Basran J, Ranaghan KE, et al. (duben 2006). „Atomový popis enzymové reakce ovládané tunelováním protonů“. věda . 312 (5771): 237-241. Bibcode : 2006Sci…312..237M Archivováno 27. listopadu 2020 na Wayback Machine . doi : 10.1126/science.1126002 . PMID  16614214 . S2CID  27201250 .
39. ↑ „Teorie enzymové katalýzy“. Molekulární biologie . 6 (3): 347-353. 1972. PMID  4645409 .
40. ↑ Konformační změny v biopolymerech v roztocích / Andronikashvili Elevter Luarsabovich. — M .: Nauka, 1973. — S. 153–157. — 207 s.
41. ↑ "Je enzym mocným reaktantem biochemické reakce?". Molekulární a buněčná biochemie . 352 (1-2): 87-89. června 2011. doi : 10.1007/ s11010-011-0742-4 . PMID21318350 . _ 
42. ↑ „Kooperativita enzymatických reakcí a molekulární aspekty přenosu energie“. Molekulární a buněčná biochemie . 47 (1): 59-64. srpen 1982. doi : 10.1007/ bf00241567 . PMID 7132966 . 
43. ↑ „Úloha proteinové konformační mobility v enzymové katalýze: acylace alfa-chymotrypsinu specifickými peptidovými substráty“. biochemie . 43 (3): 742-747. leden 2004. doi : 10.1021/ bi030222k . PMID 14730979 . 
44. ↑ „Mechanismus hydrolýzy adenosintrifosfátu aktomyosinem“. biochemie . 10 (25): 4617-4624. prosince 1971. doi : 10.1021/ bi00801a004 . PMID 4258719 . 
45. ↑ „Elektronová kryomikroskopie ukazuje, jak silná vazba myosinu na aktin uvolňuje nukleotid“. příroda . 425 (6956): 423-427. září 2003. Bibcode : 2003Natur.425..423H . DOI : 10.1038/nature02005 . PMID  14508495 .
46. ↑ „Disociace ADP z aktomyosinového subfragmentu 1 je dostatečně pomalá, aby omezila nezatíženou rychlost zkracování ve svalu obratlovců“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 82 (3): 658-662. února 1985. Bibcode : 1985PNAS...82..658S . DOI : 10.1073/pnas.82.3.658 . PMID  3871943 .
47. ↑ „Kinetika štěpení nukleosidtrifosfátu a kroky uvolňování fosfátu pomocí asociovaného králičího kosterního aktomyosinu, měřeno pomocí nové fluorescenční sondy pro fosfát“. biochemie . 36 (39): 11828-11836. září 1997. doi : 10.1021/ bi970540h . PMID 9305974 . 
48. ↑ „Translační pohyb aktinových filament v přítomnosti těžkého meromyosinu a MgATP měřený Dopplerovým rozšířením rozptylu laserového světla“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Struktura proteinu a molekulární enzymologie . 1037 (3): 274-280. březen 1990. DOI : 10.1016/0167-4838(90)90025-b . PMID2178685  . _
49. ↑ "Balistické protony a mikrovlnami indukované vodní roztoky (solitony) v bioenergetických přeměnách". Int. J. Mol. Sci . 7 (9): 320-345. 2006. doi : 10.3390/ i7090320 .
50. ↑ "EC-BLAST: nástroj pro automatické vyhledávání a porovnávání enzymových reakcí". Přírodní metody . 11 (2): 171-174. února 2014. DOI : 10.1038/nmeth.2803 . PMID24412978  . _

Další čtení

• Struktura a mechanismus ve vědě o bílkovinách: Průvodce enzymatickou katalýzou a skládáním bílkovin. - New York: W. H. Freeman, 1998. - ISBN 978-0-7167-3268-6 .
• Sutcliffe M, Munro A (srpen 2006). "Kvantová katalýza v enzymech - nad rámec teorie přechodného stavu." Filosofické transakce B. 361 (1472): 1291-1455. DOI : 10.1098/rstb.2006.1879 .

Odkazy

• Wikimedia Commons má média související s enzymatickou katalýzou