Cataliza enzimatică

Cataliza enzimatică  este creșterea vitezei unui proces cu ajutorul unei molecule biologice , o „ enzimă ”. Majoritatea enzimelor sunt proteine ​​și majoritatea acestor procese sunt reacții chimice. În cadrul unei enzime, cataliza are loc de obicei într-un loc localizat numit situs activ .

Majoritatea enzimelor sunt compuse predominant din proteine, fie un singur lanț proteic, fie multe astfel de lanțuri într-un complex cu mai multe subunități . Enzimele includ adesea și componente non-proteice, cum ar fi ionii metalici sau molecule organice specializate cunoscute sub numele de cofactori (cum ar fi adenozin trifosfat ). Mulți cofactori sunt vitamine, iar rolul lor ca vitamine este direct legat de utilizarea lor în catalizarea proceselor biologice din metabolism. Cataliza reacțiilor biochimice în celulăvitale ca multe dar nu toate reactiile importante din punct de vedere metabolic au o rata foarte scazuta daca nu sunt catalizate. Una dintre forțele motrice din spatele evoluției proteinelor este optimizarea unei astfel de activități catalitice, deși doar cele mai importante enzime operează în apropierea limitelor eficienței catalitice, iar multe enzime sunt departe de a fi optime. Factorii importanți în cataliza enzimatică includ cataliza totală a acidului și bazelor , controlul orbital, limitarea entropiei, efectele de orientare (adică, cataliza de blocare și cheie) și efectele de mișcare asociate cu dinamica proteinelor [1] .

Mecanismele catalizei enzimatice variază, dar toate sunt similare în principiu cu alte tipuri de cataliză chimică , prin aceea că reducerea barierei (barierelor) energetice care separă reactanții (sau substraturile de produse) este factorul decisiv. Reducerea energiei de activare ( Ea ) mărește proporția de molecule reactante care pot depăși această barieră și pot forma un produs. Principiul important este că, deoarece ele doar scad barierele energetice dintre produși și reactanți, enzimele catalizează întotdeauna reacțiile în ambele direcții și nu pot deplasa reacția înainte sau afecta poziția de echilibru, ci doar viteza la care este atinsă. Ca și în cazul altor catalizatori, enzima nu este consumată sau modificată în timpul reacției (spre deosebire de substrat), ci este reciclată, astfel încât o enzimă efectuează multe cicluri de cataliză.

Enzimele sunt adesea foarte specifice și acționează numai pe anumite substraturi. Unele enzime sunt absolut specifice, ceea ce înseamnă că acționează doar pe un substrat, în timp ce altele prezintă specificitate de grup și pot acționa asupra unor grupări chimice similare, dar nu identice, cum ar fi o legătură peptidică în molecule diferite. Multe enzime sunt stereochimic specifice și acționează asupra unui stereoizomer , dar nu asupra celuilalt [2] .

Potrivire indusă

Modelul clasic de interacțiune enzimă-substrat este modelul de potrivire indusă [3] . Acest model sugerează că interacțiunea inițială dintre enzimă și substrat este relativ slabă, dar că aceste interacțiuni slabe induc rapid modificări conformaționale în enzimă care sporesc legarea.

Beneficiile mecanismului de potrivire indusă apar din efectul stabilizator al legării puternice a enzimei. Există două mecanisme diferite de legare a substratului: legarea omogenă, care are o legare puternică la substrat și legarea diferențială, care are o legare puternică în starea de tranziție. Efectul stabilizator al legării omogene crește afinitatea de legare atât a substratului, cât și a stării de tranziție, în timp ce legarea diferențială crește doar afinitatea de legare a stării de tranziție. Ambele sunt utilizate de enzime și au fost alese evolutiv pentru a minimiza energia de activare a reacției. Enzimele saturate, adică cele cu afinitate mare pentru legarea substratului, necesită legare diferențială pentru a scădea energia de activare, în timp ce enzimele nelegate la substrat cu substrat scăzut pot folosi fie legare diferențială, fie uniformă [4] .

Aceste efecte au determinat majoritatea proteinelor să folosească un mecanism de legare diferențială pentru a-și scădea energia de activare, astfel încât majoritatea substraturilor au o afinitate mare pentru enzimă în starea de tranziție. Legarea diferențială se realizează prin mecanismul de adaptare indusă - substratul se leagă mai întâi slab, apoi enzima își schimbă conformația, crescând afinitatea pentru starea de tranziție și stabilizând-o, reducând astfel energia de activare pentru a o atinge.

Cu toate acestea, este important să clarificăm faptul că conceptul de potrivire indusă nu poate fi utilizat pentru a raționaliza cataliza. Adică, cataliza chimică este definită ca reducerea lui E a ‡ (când sistemul este deja în ES ‡ ) în raport cu E a ‡ într-o reacție necatalizată în apă (fără enzimă). Potrivirea indusă sugerează doar că bariera este mai joasă în forma închisă a enzimei, dar nu ne spune care este motivul barierei inferioare.

Potrivirea indusă poate fi utilă pentru acuratețea recunoașterii moleculare în prezența concurenței și a zgomotului printr-un mecanism de verificare conformațională [5] .

Mecanisme de cale alternative

Aceste modificări conformaționale aduc, de asemenea, reziduurile catalitice din locul activ mai aproape de legăturile chimice din substrat, care vor fi modificate în timpul reacției. Odată legat, unul sau mai multe mecanisme catalitice scad energia stării de tranziție a reacției , oferind o cale chimică alternativă pentru reacție. Există șase mecanisme posibile de cataliză „prin barieră”, precum și un mecanism „prin barieră”:

Proximitate și orientare

Interacțiunile enzimă-substrat aliniază grupurile chimice reactive și le mențin strâns împreună într-o geometrie optimă, ceea ce crește viteza reacției. Acest lucru reduce entropia reactanților și astfel face reacțiile de adăugare sau transfer mai puțin nefavorabile, deoarece entropia totală scade atunci când cei doi reactanți devin un singur produs. Totuși, acesta este un efect general observat în reacțiile de non-adăugare sau de transfer, unde apare datorită creșterii „concentrației efective” a reactanților. Acest lucru devine clar când se analizează modul în care o creștere a concentrației duce la o creștere a vitezei unei reacții: de fapt, atunci când reactanții sunt mai concentrați, ei se ciocnesc mai des și, prin urmare, reacționează mai des. În cataliza enzimatică, legarea reactanților de o enzimă restrânge spațiul conformațional al reactanților, menținându-i în „orientarea corectă” și apropiați, astfel încât să se ciocnească mai des și cu geometria corectă pentru a facilita reacția dorită. „Concentrația efectivă” este concentrația pe care reactantul trebuie să fie în soluție liberă pentru a experimenta aceeași frecvență de coliziune. Adesea, astfel de concentrații efective teoretice sunt non-fizice și imposibil de realizat în realitate, ceea ce indică marea putere catalitică a multor enzime cu o creștere uriașă a vitezei în comparație cu starea necatalizată.

Cu toate acestea, situația poate fi mai complicată, deoarece cercetările computaționale moderne au stabilit că exemplele tradiționale de efecte de proximitate nu pot fi legate direct de efectele de entropie ale enzimelor [6] [7] [8] . În plus, s-a descoperit că propunerea originală de entropie [9] supraestimează mult contribuția entropiei de orientare la cataliză [10] .

Donatori sau acceptori de protoni

Donorii și acceptorii de protoni, adică acizii și bazele , pot dona și accepta protoni pentru a stabiliza sarcinile în curs de dezvoltare în starea de tranziție. Acest lucru se datorează principiului general al catalizei scăderii barierelor energetice, deoarece, în general, stările de tranziție sunt stări de înaltă energie, iar prin stabilizarea acestora, această energie mare este redusă, coborând bariera. O caracteristică cheie a catalizei enzimatice în comparație cu multe catalize non-biologice este că atât cataliza acidă, cât și cea bazică pot fi combinate în aceeași reacție. În multe sisteme abiotice, acizii ([H+] mari) sau bazele (concentrații mari de captatori de H+ sau specii de perechi de electroni) pot crește viteza unei reacții; dar desigur, un mediu nu poate avea decât un pH total (o măsură a acidității sau alcalinității). Cu toate acestea, deoarece enzimele sunt molecule mari, ele pot plasa atât grupuri acide, cât și bazice la locul lor activ pentru a interacționa cu substraturile lor și pot utiliza ambele moduri, indiferent de pH-ul general.

Cataliza obișnuită acidă sau bazică este adesea utilizată pentru a activa grupările nucleofile și/sau electrofile sau pentru a stabiliza grupările eliberatoare. Situl activ folosește mulți aminoacizi cu grupări acide sau bazice, cum ar fi acizii glutamic și aspartic, histidină, cistină, tirozină, lizină și arginină, precum și serină și treonina. În plus, este adesea folosită o schemă peptidică cu grupări N carbonil și amidă. Foarte des sunt implicate cistina și histidina , deoarece ambele au pKa aproape de pH neutru și, prin urmare, pot accepta și dona protoni.

Multe mecanisme de reacție care implică cataliză acido-bazică implică un pKa modificat semnificativ. Această modificare a pKa este posibilă datorită mediului local al reziduului.

Mediul poate influența semnificativ pKa, deoarece reziduurile care sunt bazice în soluție pot acționa ca donatori de protoni și invers.

Este important de clarificat faptul că modificarea pKa este o parte pură a mecanismului electrostatic [11] . În plus, efectul catalitic al exemplului de mai sus se datorează în principal scăderii pKa al oxianionului și creșterii pKa al histidinei, în timp ce transferul de protoni de la serină la histidină nu este catalizat în mod semnificativ, deoarece nu este o rată. -bariera determinantă [12] . Rețineți că în exemplul prezentat, acidul conjugat cu histidină acționează ca un catalizator acid comun pentru pierderea ulterioară a aminei din intermediarul tetraedric. Dovezile care susțin acest presupus mecanism (Fig. 4 în ref. 13) [13] , totuși, au fost contestate [14] .

Cataliza electrostatică

Stabilizarea stărilor de tranziție încărcate poate apărea și datorită reziduurilor din situsul activ care formează legături ionice (sau interacțiuni parțiale ale sarcinilor ionice) cu produsul intermediar. Aceste legături pot apărea fie din lanțurile laterale acide sau bazice de aminoacizi, cum ar fi lizina , arginina , acidul aspartic sau acidul glutamic , fie din cofactorii metalici precum zincul . Ionii metalici sunt deosebit de eficienți și pot scădea pKa-ul apei suficient pentru a face din aceasta un nucleofil eficient.

Studiile sistematice cu simulări pe calculator au stabilit că efectele electrostatice, de departe, au cea mai mare contribuție la cataliză [15] . Poate crește viteza de reacție de până la 10 7 ori [16] . În special, s-a constatat că enzima creează un mediu mai polar decât apa și că stările de tranziție ionică sunt stabilizate de dipoli fixați. Aceasta este foarte diferită de stabilizarea stării de tranziție în apă, unde moleculele de apă trebuie să plătească cu „energie de reorganizare” [17] . Pentru stabilizarea stărilor ionice și încărcate. Astfel, cataliza se datorează faptului că grupările polare ale enzimei sunt pre-organizate [18] .

S-a demonstrat că mărimea câmpului electrostatic generat de situsul activ al enzimei este puternic corelată cu o creștere a vitezei catalitice a enzimei [19] .

Legarea substratului exclude în mod obișnuit apa din locul activ, reducând astfel permisivitatea locală la cea a unui solvent organic. Acest lucru îmbunătățește interacțiunile electrostatice dintre substraturile încărcate/polare și site-urile active. În plus, studiile au arătat că distribuția sarcinii în jurul situsurilor active este concepută pentru a stabiliza stările de tranziție ale reacțiilor catalizate. În unele enzime, această distribuție a sarcinii pare să servească la direcționarea substraturilor polare către situsurile lor de legare, astfel încât vitezele acestor reacții enzimatice depășesc limitele lor aparente controlate de difuzie.

Cataliza covalentă

Cataliza covalentă presupune formarea de către un substrat a unei legături covalente temporare cu reziduuri în situsul activ al enzimei sau cu un cofactor. Acest lucru adaugă un intermediar covalent suplimentar la reacție și ajută la scăderea energiei stărilor de tranziție ulterioare ale reacției. Legătura covalentă trebuie ruptă într-o etapă ulterioară a reacției pentru a regenera enzima. Acest mecanism este utilizat de o triadă catalitică de enzime, cum ar fi proteaze , cum ar fi chimotripsina și tripsina , unde se formează un intermediar acil-enzimă. Un mecanism alternativ este formarea unei baze Schiff folosind o amină liberă dintr-un reziduu de lizină , așa cum se observă în enzima aldolază în timpul glicolizei .

Unele enzime folosesc cofactori non-aminoacizi , cum ar fi fosfatul de piridoxal (PLP) sau pirofosfatul de tiamină (TPP), pentru a forma intermediari covalenti cu moleculele reactante [20] [21] . Astfel de intermediari covalenti funcționează pentru a reduce energia stărilor de tranziție ulterioare, similar modului în care intermediarii covalenti formați cu reziduurile de aminoacizi din situs activ permit stabilizarea, dar capacitățile cofactorilor permit enzimelor să efectueze reacții care nu pot fi efectuate numai de resturile de aminoacizi laterale. Enzimele care utilizează astfel de cofactori includ enzima dependentă de PLP aspartat transaminaza și enzima dependentă de TPP piruvat dehidrogenaza [22] [23] .

În loc să scadă energia de activare a căii de reacție, cataliza covalentă oferă o cale alternativă de reacție (prin intermediul unui intermediar covalent) și, prin urmare, diferă de cataliza adevărată [15] . De exemplu, energia unei legături covalente cu o moleculă de serină în chimotripsină ar trebui comparată cu legătura covalentă bine studiată cu un nucleofil într-o reacție necatalitică în soluție. O ipoteză adevărată a catalizei covalente (unde bariera este mai mică decât bariera corespunzătoare în soluție) ar necesita, de exemplu, o legătură covalentă parțială la grupul de stare de tranziție a enzimei (de exemplu, o legătură de hidrogen foarte puternică), etc. efectele nu contribuie semnificativ la cataliză.

Cataliza cu ioni metalici

Ionul metalic din locul activ participă la cataliză, coordonând stabilizarea sarcinii și ecranare. Datorită sarcinii pozitive a metalului, ionii de metal nu pot stabili decât sarcinile negative [24] . Cu toate acestea, ionii metalici sunt benefici în cataliză biologică deoarece nu sunt afectați de modificările pH-ului [25] . De asemenea, ionii metalici pot ioniza apa, acționând ca un acid Lewis [26] . Ionii metalici pot fi, de asemenea, agenți de oxidare și reducere [27] .

Tensiune de comunicare

Acesta este efectul principal al legării potrivirii induse atunci când afinitatea enzimei pentru starea de tranziție este mai mare decât pentru substratul însuși. Acest lucru induce rearanjamente structurale care tensionează legăturile substratului într-o poziție mai apropiată de conformația stării de tranziție, reducând astfel diferența de energie dintre substrat și starea de tranziție și ajutând la catalizarea reacției.

Totuși, efectul de deformare este de fapt un efect de destabilizare a stării fundamentale și nu un efect de stabilizare a stării de tranziție [15] [28] . În plus, enzimele sunt foarte flexibile și nu pot aplica un efect de deformare mare [29] .

Pe lângă tulpina de legătură din substrat, tulpina de legătură poate fi, de asemenea, indusă în enzima însăși pentru a activa reziduurile din situsul activ.

Tunnel cuantic

Aceste mecanisme tradiționale „de deasupra barierei” au fost contestate în unele cazuri de modele și observații ale mecanismelor de „barieră” ( tunelul cuantic ). Unele enzime operează cu cinetici care sunt mai rapide decât ar fi prezis de ΔG ‡ clasic . În modelele „prin barieră”, un proton sau un electron poate trece prin bariere de activare [31] [32] . Tunnelul cuantic al protonilor a fost observat în timpul oxidării triptaminei de către aminodehidrogenaza aromatică [33] .

Tunnelarea cuantică nu pare să ofere un avantaj catalitic mare, deoarece contribuția tunelului la reacțiile catalizate și necatalizate în soluție este aceeași [34] [35] [36] [37] . Cu toate acestea, contribuția tunelului (de obicei, creșterea constantelor vitezei de aproximativ 1000 de ori [38] în comparație cu viteza de reacție pentru calea clasică „prin barieră”) este probabil să fie critică pentru viabilitatea organismelor biologice. Acest lucru evidențiază importanța generală a reacțiilor tunel în biologie.

În 1971-1972, a fost formulat primul model mecanic cuantic al catalizei enzimatice [39] [40] . 

Enzimă activă

Energia de legare a complexului enzima-substrat nu poate fi considerata ca o energie externa necesara pentru activarea substratului. O enzimă cu o capacitate energetică mare poate transfera mai întâi o grupă specifică de energie X 1 de la locul catalitic al enzimei la locul final al primului reactant legat, apoi o altă grupă X 2 din al doilea reactant legat (sau din al doilea grup de un singur reactant) trebuie transferat la locul activ pentru finalizarea conversiei substratului în produs și regenerarea enzimei [41] .

Putem reprezenta întreaga reacție enzimatică ca două reacții conjugate:

Din reacția ( 1 ) se poate observa că gruparea X1 a enzimei active apare în produs datorită posibilității unei reacții de schimb în interiorul enzimei pentru a evita atât frânarea electrostatică, cât și respingerea atomilor. Astfel, prezentăm enzima activă ca un agent puternic al reacției enzimatice. Reacția ( 2 ) arată o conversie incompletă a substratului, deoarece grupa sa X 2 rămâne în interiorul enzimei. Această abordare a fost propusă anterior ca o idee bazată pe conversii enzimatice ipotetice extrem de mari (enzimă catalitic perfectă) [42] .

Esențial pentru validarea prezentei abordări este faptul că catalizatorul trebuie să fie un complex al enzimei cu o grupă de reacție transferabilă. Acest aspect chimic este susținut de mecanismele bine studiate ale mai multor reacții enzimatice. Luați în considerare o reacție de hidroliză a legăturii peptidice catalizată de proteina pură α-chimotripsină (o enzimă care acționează fără un cofactor), care este un membru bine studiat al familiei serin proteazelor, vezi [43] .

Rezultatele experimentale pentru această reacție sunt prezentate în două etape chimice:

unde S1 este o  polipeptidă, P1 şi P2 sunt  produşi. Prima etapă chimică ( 3 ) implică formarea unui intermediar covalent acil-enzimă. A doua etapă ( 4 ) este o etapă de deacilare. Este important de menționat că gruparea H+, găsită inițial pe enzimă și nu în apă, apare în produs chiar înainte de etapa de hidroliză, deci poate fi considerată ca o grupare suplimentară a reacției enzimatice.

Astfel, reacția ( 3 ) arată că enzima acționează ca un reactant puternic în reacție. Conform conceptului propus, transportul H din enzimă favorizează prima transformare a reactivilor, rupând prima legătură chimică inițială (între grupele P1 și P2 ). Etapa de hidroliză rupe a doua legătură chimică și regenerează enzima.

Mecanismul chimic propus nu depinde de concentrația substraturilor sau a produselor din mediu. Cu toate acestea, o modificare a concentrației lor provoacă în principal modificări ale energiei libere în prima și ultima etapă a reacțiilor ( 1 ) și ( 2 ) datorită unei modificări a conținutului de energie liberă al fiecărei molecule de S sau P într-o soluție apoasă. Această abordare corespunde următorului mecanism de contracție musculară . Etapa finală în hidroliza ATP în mușchiul scheletic este eliberarea produsului, cauzată de asocierea capetelor de miozină cu actina [44] . Închiderea fisurii de legare a actinei în timpul reacției de asociere este legată structural de deschiderea pungii de legare a nucleotidelor la locul activ al miozinei [45] .

În special, etapele finale în hidroliza ATP includ eliberarea rapidă de fosfat și eliberarea lentă a ADP [46] [47] . Eliberarea anionului fosfat din anionul ADP legat într-o soluție apoasă poate fi privită ca o reacție exergonică, deoarece anionul fosfat are o greutate moleculară mică.

Astfel, eliberarea primară a fosfatului anorganic H 2 PO 4 - duce la conversia unei părți semnificative a energiei libere a hidrolizei ATP în energia cinetică a fosfatului solvat, formând un flux activ. Această sugestie de transducție mecano-chimică locală este în concordanță cu mecanismul Tyroche de contracție musculară, unde forța musculară apare din acțiunea integrată a fluxului activ generat de hidroliza ATP [48] [49] .

Exemple de mecanisme catalitice

De fapt, majoritatea mecanismelor enzimatice implică o combinație de mai multe tipuri diferite de cataliză.

Trioza fosfat izomeraza

Trioza fosfat izomeraza ( cod CE 5.3.1.1 ) catalizează interconversia reversibilă a doi izomeri trioză fosfat dihidroxiacetonă fosfat și D -gliceraldehidă-3-fosfat .

Tripsină

Tripsina ( Codul CE 3.4.21.4 ) este o serin protează care scindează substraturile proteice după reziduuri de lizină sau arginină , folosind o triada catalitică pentru cataliză covalentă și o gaură de oxianioni pentru a stabiliza acumularea de sarcină în stările de tranziție .

Aldolaza

Aldolaza ( cod CE 4.1.2.13 ) catalizează scindarea fructozei-1,6-bisfosfatului (F-1,6-BP) în gliceraldehidă-3-fosfat și dihidroxiacetonă fosfat ( DHAP ).

Difuziunea enzimatică

Apariția studiilor cu o singură moleculă în anii 2010 a condus la observația că mișcarea enzimelor nelegate crește odată cu creșterea concentrației substratului și creșterea entalpiei de reacție.Observațiile ulterioare indică faptul că această creștere a difuzivității se datorează unei deplasări temporare a centrului de masă al enzima, rezultând un „efect de recul care promovează enzima.

Asemănarea reacției

Asemănarea dintre reacțiile enzimatice ( EC ) poate fi calculată folosind modificări de legături, centre de reacție sau indici de substructură ( EC-BLAST . Arhivat 2019-05-30 ) [50] .

Vezi și

• triadă catalitică
• Analiza enzimelor
• Inhibitor enzimatic
• Cinetica enzimatică
• Promiscuitate enzimatică
• Dinamica proteinelor
• Pseudoenzime , a căror ubicuitate, în ciuda inactivității lor catalitice, sugerează implicații ohmice .
• tunelul cuantic
• Harta proteolizei
• Cristalografie rezolvată în timp

Referințe

1. ^ „La începutul secolului 21: este dinamica veriga lipsă pentru înțelegerea catalizei enzimatice?”. Proteine ​​. 78 (6): 1339-1375. Mai 2010. DOI : 10.1002/prot.22654 . PMID20099310  . _
2. ↑ Keith J. Laidler. Chimie fizică cu aplicații biologice . — Menlo Park, California: Benjamin/Cummings Pub. Co, 1978. - xviii, 587 pag. p. - ISBN 0-8053-5680-0 , 978-0-8053-5680-9.
3. ^ „Aplicarea unei teorii a specificității enzimelor la sinteza proteinelor”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 44 (2): 98-104. Februarie 1958. Bibcode : 1958PNAS...44...98K . DOI : 10.1073/pnas.44.2.98 . PMID  16590179 .
4. ↑ Modern Physical Organic Chemistry. — Cărți științifice universitare. - ISBN 978-1-891389-31-3 .
5. ↑ „Corectarea conformațională: impactul modificărilor conformaționale asupra specificității recunoașterii moleculare”. PLOS ONE . 2 (5): e468. Mai 2007. Bibcode : 2007PLoSO...2..468S . doi : 10.1371/journal.pone.0000468 . PMID  17520027 .
6. ^ „Combinat ab initio și calcule de energie liberă pentru a studia reacțiile în enzime și soluție: hidroliza amidei în tripsină și soluție apoasă”. J. Am. Chim. Soc . 120 (14): 3448-3457. 1998. doi : 10.1021/ ja972723x .
7. ^ „QM-FE și calcule de dinamică moleculară pe catecol O-metiltransferaza: energia liberă de activare în enzimă și în soluție apoasă și regioselectivitatea reacției catalizate de enzime”. J. Am. Chim. Soc . 122 (11): 2586-2596. 2000. doi : 10.1021/ ja992218v .
8. ↑ „Contribuțiile statelor fundamentale și ale statului de tranziție la ratele reacțiilor intramoleculare și enzimatice”. conform Chim. Res . 32 (2): 127-136. 1999. doi : 10.1021/ ar960131y .
9. ↑ „Contribuții entropice la accelerarea vitezei în reacțiile enzimatice și intramoleculare și efectul chelat”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 68 (8): 1678-1683. August 1971. Bibcode : 1971PNAS...68.1678P . DOI : 10.1073/pnas.68.8.1678 . PMID  5288752 .
10. ^ „Dinamica reacțiilor biochimice și biofizice: perspectivă din simulările computerizate”. Recenzii trimestriale de biofizică . 34 (4): 563-679. noiembrie 2001. doi : 10.1017/ s0033583501003730 . PMID 11852595 . 
11. ↑ „Baza electrostatică pentru cataliza enzimatică”. Recenzii chimice . 106 (8): 3210-3235. august 2006. doi : 10.1021/ cr0503106 . PMID 16895325 . 
12. ↑ „Cum funcționează cu adevărat serin proteazele?”. biochimie . 28 (9): 3629-3637. mai 1989. doi : 10.1021/ bi00435a001 . PMID 2665806 . 
13. ↑ „Mecanismul hidrolizei amidelor catalizată de -chimotripsină. Dependența de pH a kc și K m . Detectarea cinetică a unui intermediar”. Jurnalul Societății Americane de Chimie . 93 (25): 7079-7087. Decembrie 1971. doi : 10.1021/ ja00754a066 . PMID 5133099 . 
14. ^ „Cu privire la o schimbare raportată în etapa de determinare a vitezei în cataliza chimotripsinei”. Jurnalul Societății Americane de Chimie . 95 (8): 2734-2735. Aprilie 1973. doi : 10.1021/ ja00789a081 . PMID 4694533 . 
15. ↑ 1 2 3 „Baza electrostatică pentru cataliză enzimatică”. Recenzii chimice . 106 (8): 3210-3235. august 2006. doi : 10.1021/ cr0503106 . PMID 16895325 . Warshel A, Sharma PK, Kato M, Xiang Y, Liu H, Olsson MH (august 2006). „Baza electrostatică pentru cataliza enzimatică”. Recenzii chimice . 106 (8): 3210-3235. doi : 10.1021/cr0503106 . PMID  16895325 .
16. ↑ Biochimie. — 2011.
17. ↑ „Despre teoria reacțiilor de transfer de electroni. VI. Tratament unificat pentru reacții omogene și electrozi” (PDF) . J. Chem. Fiz . 43 (2): 679-701. 1965. Bibcode : 1965JChPh..43..679M . DOI : 10.1063/1.1696792 . Arhivat (PDF) din original pe 2020-08-05 . Consultat 2022-09-16 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
18. ↑ „Energia catalizei enzimatice”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 75 (11): 5250-5254. noiembrie 1978. Bibcode : 1978PNAS...75.5250W . DOI : 10.1073/pnas.75.11.5250 . PMID  281676 .
19. ↑ „Câmpurile electrice extreme pot cataliza în locul activ al izomerazei cetosteroid”. stiinta . 346 (6216): 1510-4. Decembrie 2014. Bibcode : 2014Sci...346.1510F . DOI : 10.1126/science.1259802 . PMID  25525245 .
20. ↑ Toney, MD „Specificitatea reacției în enzimele piridoxale”. Arhivele de biochimie și biofizică (2005) 433: 279-287
21. ↑ Centrul de informare privind micronutrienții, Universitatea de Stat din Oregon . Preluat la 16 septembrie 2022. Arhivat din original la 21 martie 2015. (nedefinit)
22. ↑ Biochimie . — John Wiley & Sons Inc., 2004. — P.  986–989 . - ISBN 978-0-471-25090-6 .
23. ↑ Biochimie . — John Wiley & Sons Inc., 2004. — P.  604–606 . - ISBN 978-0-471-25090-6 .
24. ^ „Cataliza ionilor metalici în reacția ribozimei Tetrahymena”. natura . 361 (6407): 85-88. ianuarie 1993. Bibcode : 1993Natur.361...85P . DOI : 10.1038/361085a0 . PMID  8421499 .
25. ↑ Reacții ale liganzilor coordonați și cataliză omogenă: un simpozion sponsorizat de Divizia de Chimie Anorganică la cea de-a 141-a întâlnire a Societății Americane de Chimie, Washington, DC, 22-24 martie 1962 . - Washington: American Chemical Society, 1963. - 1 resursă online (vii, 255 pagini) p. - ISBN 978-0-8412-2201-4 , 0-8412-2201-0.
26. ↑ „Cataliza ionilor metalici bivalenți în hidroliza esterilor acidului picolinic. Ionii metalici au promovat ionii de hidroxid și reacțiile catalizate de apă”. Jurnalul Societății Americane de Chimie . 107 (4): 1041-1047. 1985-02-01. DOI : 10.1021/ja00290a048 . ISSN  0002-7863 .
27. ↑ „Oxidarea proteinelor catalizată de ioni metalici: mecanism biochimic și consecințe biologice” . Biologie și medicină cu radicali liberi . 9 (4): 315-325. 1990-01-01. DOI : 10.1016/0891-5849(90)90006-5 . PMID  2283087 . Arhivat din original pe 05.12.2020 . Consultat 2022-09-16 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
28. ↑ Catalysis in Chemistry and Enzymology. - ISBN 978-0-486-65460-7 .
29. ↑ „Studii teoretice ale reacțiilor enzimatice: stabilizarea dielectrică, electrostatică și sterica a ionului carboniu în reacția lizozimei”. Jurnalul de Biologie Moleculară . 103 (2): 227-249. mai 1976. DOI : 10.1016/0022-2836(76)90311-9 . PMID  985660 .
30. ↑ Donald Voet. Fundamentele biochimiei: viața la nivel molecular . - A patra editie. - Hoboken, NJ: Wiley, 2013. - 1 volum (diverse pagini) p. - ISBN 978-0-470-54784-7 , 0-470-54784-7, 978-1-118-47474-7, 1-118-47474-0.
31. ↑ „Cum funcționează enzimele: analiză prin teoria ratei moderne și simulări pe calculator”. stiinta . 303 (5655): 186-195. ianuarie 2004. Bibcode : 2004Sci...303..186G . DOI : 10.1126/science.1088172 . PMID  14716003 .
32. ↑ „Simulări ale efectului de izotop cinetic mare și dependența de temperatură a transferului atomului de hidrogen în lipoxigenază”. Jurnalul Societății Americane de Chimie . 126 (9): 2820-2828. martie 2004. doi : 10.1021/ ja037233l . PMID 14995199 . 
33. ^ „Descrierea atomică a unei reacții enzimatice dominată de tunelul de protoni”. stiinta . 312 (5771): 237-241. Aprilie 2006. Bibcode : 2006Sci...312..237M . DOI : 10.1126/science.1126002 . PMID  16614214 .
34. ↑ „Simulări ale efectului de izotop cinetic mare și dependența de temperatură a transferului atomului de hidrogen în lipoxigenază”. Jurnalul Societății Americane de Chimie . 126 (9): 2820-2828. martie 2004. doi : 10.1021/ ja037233l . PMID 14995199 . Olsson MH, Siegbahn P.E., Warshel A (martie 2004). „Simulări ale efectului de izotop cinetic mare și dependența de temperatură a transferului atomului de hidrogen în lipoxigenază”. Jurnalul Societății Americane de Chimie . 126 (9): 2820-2828. doi : 10.1021/ja037233l . PMID  14995199 .
35. ↑ „Cât de importante sunt mișcările nucleare mecanice cuantice în cataliza enzimatică”. J. Am. Chim. Soc . 118 (47): 11745-11751. 1996. doi : 10.1021/ ja962007f .
36. ↑ „Enzime: întâmplător sau prin proiect?”. natura . 431 (7007): 396-397. Septembrie 2004. Bibcode : 2004Natur.431..396B . DOI : 10.1038/431396a . PMID  15385982 .
37. ↑ „Contribuții dinamice la cataliza enzimatică: teste critice ale unei ipoteze populare”. Recenzii chimice . 106 (5): 1737-1756. mai 2006. doi : 10.1021/ cr040427e . PMID 16683752 . 
38. ^ „Descrierea atomică a unei reacții enzimatice dominată de tunelul de protoni”. stiinta . 312 (5771): 237-241. Aprilie 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. (aprilie 2006). „Descrierea atomică a unei reacții enzimatice dominată de tunelul de protoni”. stiinta . 312 (5771): 237-241. Bibcode : 2006Sci...312..237M Arhivat 27 noiembrie 2020 la Wayback Machine . doi : 10.1126/science.1126002 . PMID  16614214 . S2CID  27201250 .
39. ↑ „Teoria catalizei enzimatice”. Biologie moleculară . 6 (3): 347-353. 1972. PMID  4645409 .
40. ↑ Modificări conformaționale în biopolimeri în soluții / Andronikashvili Elevter Luarsabovich. — M .: Nauka, 1973. — S. 153–157. — 207 p.
41. ↑ „Este enzima un reactant puternic al reacției biochimice?”. Biochimie moleculară și celulară . 352 (1-2): 87-89. iunie 2011. doi : 10.1007/ s11010-011-0742-4 . PMID21318350 . _ 
42. ↑ „Cooperativitatea reacțiilor enzimatice și aspectele moleculare ale transducției de energie”. Biochimie moleculară și celulară . 47 (1): 59-64. august 1982. doi : 10.1007/ bf00241567 . PMID 7132966 . 
43. ↑ „Rolul mobilității conformaționale a proteinelor în cataliza enzimatică: acilarea alfa-chimotripsinei de către substraturi peptidice specifice”. biochimie . 43 (3): 742-747. ianuarie 2004. doi : 10.1021/ bi030222k . PMID 14730979 . 
44. ↑ „Mecanismul hidrolizei adenozin trifosfat de către actomiozină”. biochimie . 10 (25): 4617-4624. Decembrie 1971. doi : 10.1021/ bi00801a004 . PMID 4258719 . 
45. ↑ „Cryo-microscopia electronică arată cât de puternică legarea miozinei de actină eliberează nucleotide”. natura . 425 (6956): 423-427. Septembrie 2003. Bibcode : 2003Natur.425..423H . DOI : 10.1038/nature02005 . PMID  14508495 .
46. ^ „ Disocierea ADP de subfragmentul 1 de actomiozină este suficient de lentă pentru a limita viteza de scurtare descărcată în mușchiul vertebrat”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 82 (3): 658-662. Februarie 1985. Bibcode : 1985PNAS...82..658S . DOI : 10.1073/pnas.82.3.658 . PMID  3871943 .
47. ^ „Cinetica scindării nucleozidelor trifosfat și etapelor de eliberare a fosfatului de către actomiozina scheletică de iepure asociată, măsurată folosind o nouă sondă fluorescentă pentru fosfat”. biochimie . 36 (39): 11828-11836. Septembrie 1997. doi : 10.1021/ bi970540h . PMID 9305974 . 
48. ^ „Mișcarea de translație a filamentelor de actină în prezența meromiozinei grele și a MgATP, măsurată prin extinderea Doppler a împrăștierii luminii laser”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Structura proteinelor și enzimele moleculare . 1037 (3): 274-280. martie 1990. DOI : 10.1016/0167-4838(90)90025-b . PMID2178685  . _
49. ↑ „Protoni balistici și soluții de apă induse de microunde (solitoni) în transformări bioenergetice”. Int. J. Mol. Sci . 7 (9): 320-345. 2006. doi : 10.3390/ i7090320 .
50. ↑ „EC-BLAST: un instrument de căutare și comparare automată a reacțiilor enzimatice”. Metode naturii . 11 (2): 171-174. februarie 2014. DOI : 10.1038/nmeth.2803 . PMID24412978  . _

Lectură suplimentară

• Structura și mecanismul în știința proteinelor: un ghid pentru cataliza enzimatică și plierea proteinelor. - New York: W.H. Freeman, 1998. - ISBN 978-0-7167-3268-6 .
• Sutcliffe M, Munro A (august 2006). „Cataliză cuantică în enzime – dincolo de teoria stării de tranziție.” Tranzacții filosofice B. 361 (1472): 1291-1455. DOI : 10.1098/rstb.2006.1879 .

Link -uri

• Wikimedia Commons are medii legate de cataliza enzimatică