Ензимска катализа

Ензимска катализа је катализа хемијске реакције посредством специјализованих протеина, ензима. Катализа биохемијских реакција у ћелији је витална због веома ниских реакционих брзина некаталисаних реакција.

Механизам ензимаске катализе је сличан у принципу са другим типовима хемијске катализе. Путем пружања алтернативног реакционог пута и стабилизацијом интермедијера ензим редукује енергију које је неопходна да се достигне највише енергетско прелазно стање реакције. Редукција енергије активације (Еа) повећава број молекула реактанта са довољном енергијом да досегну енергију активације и формирају продукт.

Један од модела интреракције ензима и супстрата је модел индукованог прилагођавања.^[1] По том моделу иницијална интеракција између ензима и супстрата је релативно слаба, али те слабе интеракције брзо индукују конформационе промене ензима које појачавају везивање.

Предности механизма индукованог прилагођавања су последица стабилизационог дејства јаког ензимског везивања. Постоје два различита механизма везивања супстрата: униформно везивање, које има јако везивање за супстрат, и диференцијално везивање, који има јако везивање у прелазном стању. Стабилизациони ефекат униформног везивања повећава афинитет везивања супстрата и прелазног стања, док диференцијално везивање повећава једино афинитет везивања прелазног стања. Ензими користе оба механизма и еволуционо су изабрани да минимизују Еа реакције. Ензимима који су засићени, тј. који имају висок афинитет везивања за супстрат, неопходано је диференционо везивање да би се смањила Еа, док мали супстрати који су невезани за ензиме могу да користе било диференцијално или униформно везивање.

Ти ефекти су довели до тога да већина протеина користи механизам диференцијалног везивања за редуковање Еа, тако да већина протеина има висок афинитет за прелазно стање. Диференцијално везивање се одвија путем механизма индукованог прилагођавања. Супстрат се прво слабо веже, затим ензим мења конформацију, чиме се повећава афинитет за прелазно стање и долази до стабилизације и снижења енергије активације.

• Ензимска анализа
• Ензимска кинетика
• Протеинска динамика
• Тунел ефекат