kinetiska egenskaper hos enzym-substratsystemet: en grund för omedelbar temperaturkompensation

en-minsta U-formade temperaturprofiler för dissociationskonstanten (K(m)) har observerats experimentellt med en mängd olika enzym-substrat (E-s) – system. Ökningen av E – s affinitet med fallande temperatur (”positiv termisk modulering av affinitet”), som motsätter sig den kallinducerade minskningen av katalytisk hastighet, har ofta tolkats som signifikant för både omedelbara och evolutionära temperaturkompenseringar och av stor betydelse för att sätta termiska gränser i ektoterma organismer. Denna roll nekades enzymer från endotermer, på grund av att deras minimala K(m) värden låg långt under deras normala kroppstemperatur. Bevis presenteras i denna rapport att affinitetsförändringar som beskrivs av U-formade profiler helt enkelt kan vara konsekvensen av inneboende kinetiska egenskaper hos E-S-systemet. Teoretisk modellering uppnås genom att kombinera det klassiska uttrycket för Michaelis-konstanten med Övergångsstatsteoriuttryck för de involverade tre hastighetskonstanterna. Det ger U-formen av K (m) vs. t-profilen och möjliggör avledning av en ekvation för att identifiera dess inversionspunkt. Modellering av V(max) och V (min) (reaktionshastighet under betingelser av substratmättnad och utspädning, K (m)>>, respektive) ingår också. Ett uttryck formulerades för att förutsäga den ”kritiska temperaturen”, T(C), motsvarande lågtemperaturbrottet i Arrhenius-linjer. Med hjälp av befintliga K (m) data från litteraturen, om en mängd olika E-s-system, vår modellering visade sig vara mycket tillfredsställande. Våra egna experiment visar att glukosupptag av råtthjärnsynaptosomer kan betraktas som ett speciellt fall av i princip samma kinetiska schema, och att den U-formade temperaturmoduleringen av uppenbar K(m) för glukosomvandling också är i full överensstämmelse med vår kinetiska modellering. Dessa experiment indikerar att positiv termisk modulering, även om den är baserad på inneboende kinetiska egenskaper hos det underliggande E-S-systemet, kan också ha en adaptiv roll i endotermer, dock kopplad till deras tolerans mot hypotermi.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.