Вы здесь

Главная

Определение энергии активации гидролиза MGPPi неорганической пирофосфатазой Escherichia coli

ID_Статьи: 
15.00

Высокая эффективность ферментов определяется сочетанием многих факторов, которые приводят к значительному уменьшению энергии активации DE катализируемого процесса. Для разных ферментов снижение DE может происходить за счет энтальпийного или энтропийного фактора. Определение параметров активации катализируемой реакции позволяет сделать важные выводы о механизме катализа, природе скорость-лимитирующей стадии и т.п. Объектом настоящего исследования является реакция гидролиза пирофосфата (PR), катализируемая растворимой неорганической пирофосфатазой Е. coli (Е-РРазой). РРазы - конститутивные ферменты, и их активность должна регулироваться клеточными метаболитами. Одним из возможных путей регуляции РРаз является их ингибирование избытком Mg2+. Присутствие Mg2+ необходимо для каталитической функции пирофосфатаз, однако при высоких концентрациях Mg2+ наступает ингибирование РРазы. Ранее было показано, что ингибирование происходит в результате заполнения четвертого центра связывания Mg2+ в активном центре РРазы, однако механизм ингибирования и его термодинамические основы пока остаются неясными.

Целью данной работы было определение термодинамических параметров активации Е-РРазы для двух путей гидролиза - с участием 3 или 4 ионов магния.

Для определения энергии активации ферментативного гидролиза MgPP. в данной работе измеряли скорость гидролиза как функцию концентрации субстрата при нескольких значениях температуры в интервале от 4 до 66°°С и при двух значениях концентрации свободного Mg2+, 1 или 10 мМ. Из полученных зависимостей рассчитывали константы скоростей и kJKm и далее определяли DE dHhdS. Полученные результаты показывают, что основным отличием пути гидролиза в присутствии четырех ионов магния является значительное снижение параметра DS на каталитической стадии. Высказано предположение, что именно существенное увеличение энергии активации скорость-лимитирующей стадии за счет энтропийного фактора является причиной ингибирующего действия 4-го иона магния.

 

Павлова О.А., Моисеев В.М., Родина Е.В.

МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет