第六章 多底物酶促反应动力学

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1、多底物酶促反应动力学第六章多底物酶促反应动力学国际酶学委员会把酶六大类反应对应于底物的分类如下：第六章多底物酶促反应动力学底物数酶分类作用类型占酶总数%1单底物异构酶A==B52单向单底物裂合酶A==B+C123假单底物水解酶A-B+H2O==A-OH+BH264双底物氧化还原酶AH2+B==A+BH227A2++B3+==A3++B2+基团转移A+BX==AX+B245三底物连接酶A+B+ATP=AB+ADP+Pi6A+B+ATP=AB+AMP+Ppi6.1酶促反应按底物数的分类单底物反应动力学指1,3,2的正向反应(约40%)其余多底物

2、反应多为多底物反应(约60%)第六章多底物酶促反应动力学6.2多底物反应基本命名法1963年由Cleland建议建立的1)按底物和酶结合次序为A、B、C表示2)按产物在酶上释放次序为P、Q、R表示3)稳态物（包括酶）以E、F、G表示非中心复合物：指酶活性中心没有全部被底物占居ENAD+ENADHEAEP中心复合物：指酶活性中心全部被底物占居命名：（EAB-------------------------EPQ）E:稳态酶，EAB和EPQ:中心过渡态中间物第六章多底物酶促反应动力学1)有序顺序反应：xxxxxxx--------底物、产物规定

3、：反应历程OOOOOOO------酶存在形式第六章多底物酶促反应动力学EAB只能来自EA，而不是EB，A是一个领先底物（第一底物），B是随后底物（第二底物）有其顺序性。6.3多底物酶促反应的表示方法、命名和举例第六章多底物酶促反应动力学2.异形有序反应：酶的形式有改变，其速度方程不同于上述的速度方程。ABPQEEA(EAB---FPQ)FQF还有其酶促反应，中心过渡态络合物形成很慢，而分解速度很快。被称为TheorellChance反应：即形成中间物的速度极慢而分解速度极快。ABPQEEAEQE例子：NAD+乙醇乙醛NADHEE-NAD

4、+E-NADHEE：为马肝醇脱氢酶第六章多底物酶促反应动力学为什么有顺序性？被认为酶上与第二底物结合位点原先在酶结构内部(中间)，第二底物无法与之结合。由于第一底物结合改变了酶原有结构，暴露了酶结构上第二底物结合位点，使酶上第二个结合位点能够顺利地与B结合。A,B的结合是在酶的不同位点上。第六章多底物酶促反应动力学2.随机顺序反应（RandanBiBi）：第六章多底物酶促反应动力学AABABEAB-----EPQPQQPEEE-AE-BE-QE-P例子A第六章多底物酶促反应动力学3.乒乓机制：特点：1．不形成三元络合物，底物不同时与酶结合。

5、2．在全部底物与酶结合前，已经有一种放出来。由于底物、产物一进一出，所以像打乒乓一样，叫乒乓机制。APBQE(EA—EP)F(EB---EQ)E谷丙转氨酶的作用：谷氨酸α-酮戊二酸丙酮酸丙氨酸E(E-谷氨酸-F-α-酮戊二酸)F(F-丙酮酸-F-丙氨酸)E第六章多底物酶促反应动力学7.4多底物动力学机制判别：因为是双底物反应，所以需要加以判别多底物动力学机制属哪类机制，用三种方法。1)底物动力学方法2)产物抑制动力学方法3）同位素交换方法底物动力学方法：有序顺序机制推导法是用图象法推出。在稳态条件下推出的双底物反应速度公式：V[A][B]V

6、=KmB[A]+KmA[B]+KiaKmB+[A][B]是底物A与酶E结合的解离常数。第六章多底物酶促反应动力学解释公式中几个常数：多底物反应中，一底物的米氏常数可随着另一底物浓度变化而变化。KmA[B]：指底物[B]浓度达饱和，底物A的米氏常数。在底物B低于饱和浓度时，测得随底物[B]而变化的A的各个Km，称为表观米氏常数KmKmB[A]:指底物[A]浓度达饱和，底物B的米氏常数。在底物A低于饱和浓度时，测得随底物[A]而变化的B的各个Km，称为表观米氏常数Km第六章多底物酶促反应动力学1KmB[A]KmA[B]KiaKmB[A][B]=

7、+++vVm[A][B]Vm[A][B]Vm[A][B]Vm[A][B]1KmBKmAKiaKmB1=+++vVm[B]Vm[A]Vm[A][B]Vm1KmA11当B=∞,=+VVm[A]Vm1KmB11当A=∞,=+VVm[B]Vm第六章多底物酶促反应动力学具体实验方法：以A、B双底物反应作为例子，可将底物B固定在几个不同浓度下。固定在某一B浓度时，测不同A浓度对反应速度影响；也可固定A在某一浓度，测定不同B浓度对反应速度影响，再分别作双倒数图。第六章多底物酶促反应动力学Lineweaver-Burk双倒数作图：当固定几个不同的B浓度或

8、者几个不同的A浓度时，作1/[A]---1/v和1/[B]---1/v的关系图，得到如下图。第六章多底物酶促反应动力学直线的交点在坐标的左侧，这是顺序机制的特点。且交点可在横坐标