az enzim-szubsztrát rendszer kinetikai tulajdonságai: az azonnali hőmérséklet-kompenzáció alapja

a disszociációs állandó (K(m)) egy minimális U-alakú hőmérsékleti profilját kísérletileg megfigyelték különféle enzim-szubsztrát (E-s) rendszerekkel. Az E-S affinitás növekedése a csökkenő hőmérséklet mellett (“az affinitás pozitív hőmodulációja”), amely ellenzi a hideg által kiváltott katalitikus sebesség csökkenését, gyakran úgy értelmezték, hogy mind az azonnali, mind az evolúciós hőmérséklet-kompenzáció szempontjából jelentős, és nagy jelentőséggel bír az ektoterm organizmusok termikus határainak meghatározásában. Ezt a szerepet megtagadták az endotermákból származó enzimektől, azzal az indokkal, hogy minimális K(m) értékeik jóval a normál testhőmérsékletük alatt helyezkedtek el. Ebben a jelentésben bizonyítékokat mutatnak be arról, hogy az U alakú profilok által leírt affinitásváltozások egyszerűen az e-s rendszer belső kinetikai tulajdonságainak következményei lehetnek. Az elméleti modellezést úgy érik el, hogy a Michaelis-állandó klasszikus kifejezését kombinálják az átmeneti Állapotelméleti kifejezésekkel az érintett három sebességállandóra. Ez biztosítja a K(m) vs.T profil U alakját, és lehetővé teszi egy egyenlet levezetését az inverziós pont azonosítására. A V(max) és a V(min) modellezése (reakciósebesség szubsztráttelítettség és hígítás esetén, k(m)>>) Szintén ide tartozik. Kifejezést fogalmaztak meg a “kritikus hőmérséklet” előrejelzésére T (C), amely megfelel az Arrhenius-vonalak alacsony hőmérsékleti törésének. Az irodalomból származó meglévő K(m) adatok felhasználásával, különféle E-S rendszerekre vonatkozóan modellezésünk rendkívül kielégítőnek bizonyult. Saját kísérleteink azt mutatják, hogy a patkány agyi szinaptoszómák glükózfelvételét alapvetően ugyanazon kinetikai séma speciális esetének lehet tekinteni, és hogy a látszólagos K(m) U alakú hőmérséklet-modulációja a glükóz konverzióhoz szintén teljes összhangban van kinetikus modellezésünkkel. Ezek a kísérletek azt mutatják, hogy a pozitív hőmoduláció, bár az alapul szolgáló e-s rendszer belső kinetikai tulajdonságain alapul, adaptív szerepet játszhat az endotermekben is, összekapcsolva azonban a hipotermiával szembeni toleranciájukkal.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.