التحفيز الإنزيمي

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 9 صور
الموسوعة الحرة

تصوير عملية اليوبيكويتين

التحفيز الإنزيمي هو زيادة معدل عملية ما بواسطة " إنزيم "، وهو جزيء بيولوجي . معظم الإنزيمات بروتينات، ومعظم هذه العمليات تفاعلات كيميائية. داخل الإنزيم، يحدث التحفيز عادةً في موقع موضعي يُسمى الموقع النشط .

تتكون معظم الإنزيمات بشكل أساسي من البروتينات، إما سلسلة بروتينية واحدة أو عدة سلاسل في مُركب متعدد الوحدات الفرعية . غالبًا ما تتضمن الإنزيمات أيضًا مكونات غير بروتينية، مثل أيونات المعادن أو جزيئات عضوية متخصصة تُعرف بالعوامل المساعدة (مثل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ). العديد من العوامل المساعدة هي فيتامينات، ويرتبط دورها كفيتامينات ارتباطًا مباشرًا باستخدامها في تحفيز العمليات البيولوجية ضمن عملية الأيض. يُعد تحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية في الخلية أمرًا حيويًا، حيث أن العديد من التفاعلات الأساسية الأيضية، وليس جميعها، تكون معدلاتها منخفضة جدًا عند عدم تحفيزها. أحد دوافع تطور البروتينات هو تحسين هذه الأنشطة التحفيزية، على الرغم من أن الإنزيمات الأكثر أهمية فقط هي التي تعمل بالقرب من حدود الكفاءة التحفيزية، والعديد من الإنزيمات الأخرى بعيدة عن المستوى الأمثل. تشمل العوامل المهمة في تحفيز الإنزيمات التحفيز الحمضي والقاعدي العام ، وتوجيه المدارات، والتقييد الإنتروبي، وتأثيرات التوجيه (مثل تحفيز القفل والمفتاح)، بالإضافة إلى التأثيرات الحركية التي تشمل ديناميكيات البروتين [ 1 ].

تختلف آليات التحفيز الإنزيمي، لكنها جميعًا تتشابه من حيث المبدأ مع أنواع التحفيز الكيميائي الأخرى ، حيث يتمثل العامل الحاسم في تقليل حاجز الطاقة الذي يفصل بين المتفاعلات (أو الركائز ) والنواتج. يؤدي انخفاض طاقة التنشيط ( Ea ) إلى زيادة نسبة جزيئات المتفاعلات القادرة على تجاوز هذا الحاجز وتكوين الناتج. ومن المبادئ المهمة أن الإنزيمات، نظرًا لأنها تقلل فقط حواجز الطاقة بين النواتج والمتفاعلات، تحفز التفاعلات دائمًا في كلا الاتجاهين، ولا يمكنها دفع التفاعل للأمام أو التأثير على موضع التوازن، بل تؤثر فقط على سرعة الوصول إليه. وكما هو الحال مع المحفزات الأخرى، لا يُستهلك الإنزيم أو يتغير بفعل التفاعل (كما هو الحال مع الركيزة)، بل يُعاد تدويره بحيث يؤدي الإنزيم الواحد عدة دورات من التحفيز.

تتميز الإنزيمات عادةً بتخصصها العالي، أي أنها لا تعمل إلا على ركائز معينة، وأحيانًا على ركيزة واحدة فقط. بينما تُظهر إنزيمات أخرى تخصصًا جماعيًا، حيث يمكنها العمل على مجموعات كيميائية متشابهة ولكنها ليست متطابقة، مثل الروابط الببتيدية . كما تتميز العديد من الإنزيمات بتخصصها الفراغي، حيث تعمل على أحد المتصاوغات الفراغية دون الآخر. [ 2 ]

التوافق المُستحث

يظهر إنزيم الهيكسوكيناز كسطح معتم مع شق ربط مفتوح بارز بجوار الركيزة غير المرتبطة (أعلى) ونفس الإنزيم مع شق أكثر انغلاقًا يحيط بالركيزة المرتبطة (أسفل).
يتغير شكل الإنزيم بفعل التلاءم المُستحث عند ارتباطه بالركيزة لتكوين مُركب الإنزيم-الركيزة. يتميز إنزيم الهيكسوكيناز بحركة تلاءم مُستحث واسعة تُغلق على الركيزتين أدينوسين ثلاثي الفوسفات والزيلوز . مواقع الارتباط باللون الأزرق، والركائز باللون الأسود، والعامل المساعد Mg²⁺ باللون الأصفر. ( PDB : 2E2N ,2E2Q )
بعض إحداثيات التفاعل لربط الركيزة

يُعد نموذج التوافق المُستحث النموذج الكلاسيكي لتفاعل الإنزيم مع الركيزة . [ 3 ] يقترح هذا النموذج أن التفاعل الأولي بين الإنزيم والركيزة يكون ضعيفًا نسبيًا، ولكن هذه التفاعلات الضعيفة تُحفز بسرعة تغييرات في بنية الإنزيم تُقوي الارتباط.

تنشأ مزايا آلية التوافق المُستحث من التأثير المُثبِّت لارتباط الإنزيم القوي. توجد آليتان لارتباط الركيزة: الارتباط المنتظم، الذي يتميز بارتباط قوي بالركيزة، والارتباط التفاضلي، الذي يتميز بارتباط قوي بحالة الانتقال. يزيد التأثير المُثبِّت للارتباط المنتظم من ألفة ارتباط كلٍّ من الركيزة وحالة الانتقال، بينما يزيد الارتباط التفاضلي من ألفة ارتباط حالة الانتقال فقط. تستخدم الإنزيمات كلتا الآليتين، وقد تم اختيارهما تطوريًا لتقليل طاقة تنشيط التفاعل. تتطلب الإنزيمات المشبعة، أي التي تتمتع بألفة عالية لارتباط الركيزة، الارتباط التفاضلي لتقليل طاقة التنشيط، بينما قد تستخدم الإنزيمات الصغيرة غير المرتبطة بالركيزة إما الارتباط التفاضلي أو المنتظم. [ 4 ]

أدت هذه التأثيرات إلى استخدام معظم البروتينات لآلية الارتباط التفاضلي لتقليل طاقة التنشيط، ولذلك تتمتع معظم الركائز بألفة عالية للإنزيم أثناء وجودها في الحالة الانتقالية. ويتم الارتباط التفاضلي بواسطة آلية التوافق المستحث - حيث ترتبط الركيزة أولاً بشكل ضعيف، ثم يغير الإنزيم بنيته مما يزيد من ألفته للحالة الانتقالية ويثبتها، وبالتالي يقلل من طاقة التنشيط اللازمة للوصول إليها.

لا يمكن استخدام مفهوم التوافق المُستحث لتفسير التحفيز. بمعنى آخر، يُعرَّف التحفيز الكيميائي بأنه انخفاض طاقة التنشيط (Ea ‡ ) (عندما يكون النظام في حالة التوازن الإنزيمي ES ‡ ) مقارنةً بطاقة التنشيط (Ea ‡ ) في التفاعل غير المُحفَّز في الماء (بدون الإنزيم). يشير التوافق المُستحث فقط إلى أن حاجز الطاقة أقل في الشكل المُغلق للإنزيم، ولكنه لا يُبيِّن سبب هذا الانخفاض.

قد يكون التوافق المُستحث مفيدًا لدقة التعرف الجزيئي في وجود التنافس والتشويش عبر آلية التدقيق البنيوي . [ 5 ] ومع ذلك، فإن دور التوافق المُستحث في التحكم بدقة التضاعف محل تساؤل ولا يزال غير واضح المعالم. وقد أشارت التحليلات التجريبية والنظرية إلى أن التوافق المُستحث وحده لا يُقدم تفسيرًا كافيًا لدقة التضاعف العالية. [ 6 ]

آليات مسار تفاعل بديل

تُقرّب هذه التغيرات البنيوية أيضًا البقايا التحفيزية في الموقع النشط من الروابط الكيميائية في الركيزة التي ستتغير في التفاعل. بعد حدوث الارتباط، تعمل آلية تحفيز واحدة أو أكثر على خفض طاقة الحالة الانتقالية للتفاعل ، وذلك بتوفير مسار كيميائي بديل للتفاعل. توجد ست آليات محتملة للتحفيز "فوق الحاجز"، بالإضافة إلى آلية "عبر الحاجز".

القرب والاتجاه

تُساهم تفاعلات الإنزيم مع الركيزة في محاذاة المجموعات الكيميائية النشطة وتقريبها من بعضها البعض في هندسة مثالية، مما يزيد من سرعة التفاعل. ويُقلل هذا من إنتروبيا المتفاعلات، وبالتالي يجعل تفاعلات الإضافة أو النقل أقل تفضيلاً، نظرًا لانخفاض الإنتروبيا الكلية عند تحول متفاعلين إلى ناتج واحد. مع ذلك، يُعد هذا تأثيرًا عامًا، ويُلاحظ أيضًا في التفاعلات غير الإضافة أو النقل، حيث يحدث نتيجةً لزيادة "التركيز الفعال" للكواشف. ويتضح ذلك عند النظر في كيفية زيادة التركيز التي تؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل: فكلما زاد تركيز المتفاعلات، زاد تصادمها وبالتالي تفاعلها. في التحفيز الإنزيمي، يُقيد ارتباط الكواشف بالإنزيم الحيز التكويني للمتفاعلات، مما يُبقيها في "الاتجاه الصحيح" وقريبة من بعضها البعض، بحيث تتصادم بشكل متكرر، وبهندسة صحيحة، لتسهيل التفاعل المطلوب. التركيز الفعال هو التركيز الذي يجب أن يكون عليه المتفاعل، وهو حر في المحلول، ليخضع لنفس معدل التصادم. غالبًا ما تكون هذه التراكيز الفعالة النظرية غير فيزيائية ويستحيل تحقيقها في الواقع، مما يدل على القدرة التحفيزية الهائلة للعديد من الإنزيمات، مع زيادات هائلة في معدل التفاعل مقارنةً بالحالة غير المحفزة.

على سبيل المثال:
ستحدث تفاعلات مماثلة بشكل أسرع بكثير إذا كان التفاعل داخل الجزيء.
يمكن تقدير التركيز الفعال للأسيتات في التفاعل داخل الجزيء على أنه k 2 /k 1 = 2 × 10 5 مولار.

مع ذلك، قد يكون الوضع أكثر تعقيدًا، إذ أثبتت الدراسات الحسابية الحديثة أن الأمثلة التقليدية لتأثيرات التقارب لا يمكن ربطها مباشرةً بتأثيرات الإنتروبيا الإنزيمية. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] كما وُجد أن الاقتراح الإنتروبي الأصلي [ 10 ] يُبالغ بشكل كبير في تقدير مساهمة إنتروبيا التوجيه في التحفيز. [ 11 ]

مانح أو مستقبل البروتون

قد تقوم مانحات ومستقبلات البروتونات، أي الأحماض والقواعد ، بمنح واستقبال البروتونات لتحقيق استقرار الشحنات المتكونة في الحالة الانتقالية. يرتبط هذا بالمبدأ العام للحفز، وهو تقليل حواجز الطاقة، حيث أن الحالات الانتقالية عمومًا هي حالات طاقة عالية، ومن خلال تثبيتها يتم تقليل هذه الطاقة العالية، مما يخفض الحاجز. من السمات الرئيسية للحفز الإنزيمي، مقارنةً بالعديد من أنواع الحفز غير البيولوجية، إمكانية الجمع بين الحفز الحمضي والقاعدي في التفاعل نفسه. في العديد من الأنظمة غير الحيوية، يمكن للأحماض (ذات تركيز عالٍ من أيونات الهيدروجين [H+]) أو القواعد (ذات تركيز عالٍ من أيونات الهيدروجين [H+]، أو الأنواع التي تحتوي على أزواج إلكترونية) زيادة معدل التفاعل؛ ولكن من الطبيعي أن يكون للبيئة درجة حموضة واحدة (مقياس للحموضة أو القاعدية). مع ذلك، ولأن الإنزيمات جزيئات كبيرة، فإنها تستطيع وضع مجموعات حمضية وقاعدية في موقعها النشط للتفاعل مع ركائزها، وتستخدم كلا النمطين بغض النظر عن درجة الحموضة الكلية.

غالبًا ما تُستخدم الحفزية الحمضية أو القاعدية العامة لتنشيط مجموعات النيوكليوفيل و/أو الإلكتروفيل ، أو لتثبيت المجموعات المغادرة. وتُستخدم العديد من الأحماض الأمينية ذات المجموعات الحمضية أو القاعدية في الموقع النشط، مثل حمض الجلوتاميك وحمض الأسبارتيك، والهيستيدين، والسيستين، والتيروسين، والليسين، والأرجينين، بالإضافة إلى السيرين والثريونين. علاوة على ذلك، يُستخدم هيكل الببتيد، الذي يحتوي على مجموعات الكربونيل والأميد النيتروجينية، بشكل شائع. ويُعد السيستين والهيستيدين من الأحماض الأمينية الشائعة الاستخدام، نظرًا لأن قيمة pKa لكليهما قريبة من درجة الحموضة المتعادلة ، وبالتالي يمكنهما استقبال البروتونات ومنحها.

تعتمد العديد من آليات التفاعل التي تتضمن التحفيز الحمضي/القاعدي على تغيير كبير في قيمة pKa. هذا التغيير في قيمة pKa ممكن من خلال البيئة المحلية للبقايا.

شروطالأحماضالقواعد
بيئة كارهة للماءزيادة قيمة pKaانخفاض قيمة pKa
البقايا المتجاورة ذات الشحنة المتشابهةزيادة قيمة pKaانخفاض قيمة pKa
تكوين الجسر الملحي (والرابطة الهيدروجينية )انخفاض قيمة pKaزيادة قيمة pKa

يمكن أيضًا أن تتأثر قيمة pKa بشكل كبير بالبيئة المحيطة، لدرجة أن البقايا القاعدية في المحلول قد تعمل كمانحة للبروتونات، والعكس صحيح.

على سبيل المثال:
الثالوث التحفيزي لبروتياز السيرين
تتضمن الخطوة الأولى في آلية التحفيز لبروتياز السيرين استقبال الهيستيدين في الموقع النشط لبروتون من بقايا السيرين. يُهيئ هذا السيرين ليكون نيوكليوفيلًا لمهاجمة رابطة الأميد في الركيزة. تشمل هذه الآلية تبرع السيرين (قاعدة، pKa 14) ببروتون إلى الهيستيدين (حمض، pKa 6)، وهو أمر ممكن بفضل البيئة المحيطة بالقواعد.

يُعدّ تعديل قيم pKa جزءًا أساسيًا من الآلية الكهروستاتيكية. [ 12 ] يرتبط التأثير التحفيزي في المثال المذكور أعلاه بشكل رئيسي بانخفاض قيمة pKa للأنيون الأكسجيني وزيادة قيمة pKa للهيستيدين، بينما لا يُحفّز انتقال البروتون من السيرين إلى الهيستيدين بشكل ملحوظ لأنه ليس الحاجز المحدد لمعدل التفاعل. [ 13 ] تجدر الإشارة إلى أنه في المثال الموضح، يعمل حمض الهيستيدين المرافق كعامل حفاز حمضي عام لفقدان الأمين اللاحق من وسيط رباعي السطوح. ومع ذلك، فقد تم دحض الأدلة التي تدعم هذه الآلية المقترحة (الشكل 4 في المرجع 13) [ 14 ] . [ 15 ]

التحفيز الكهروستاتيكي

يمكن أيضًا تثبيت حالات الانتقال المشحونة عن طريق بقايا الأحماض الأمينية في الموقع النشط التي تُكوّن روابط أيونية (أو تفاعلات شحنة أيونية جزئية) مع المركب الوسيط. قد تنشأ هذه الروابط إما من سلاسل جانبية حمضية أو قاعدية موجودة على الأحماض الأمينية مثل الليسين والأرجينين وحمض الأسبارتيك وحمض الجلوتاميك ، أو من عوامل مساعدة معدنية مثل الزنك . تُعد الأيونات المعدنية فعالة بشكل خاص، ويمكنها خفض قيمة pKa للماء بما يكفي لجعله نيوكليوفيلًا فعالًا.

أثبتت دراسات المحاكاة الحاسوبية المنهجية أن التأثيرات الكهروستاتيكية تُسهم بشكلٍ كبير في عملية التحفيز، [ 12 ] ويمكنها زيادة معدل التفاعل بمقدار يصل إلى 10⁷ ضعف . [ 16 ] وعلى وجه الخصوص، وُجد أن الإنزيمات تُوفر بيئةً أكثر قطبيةً من الماء، وأن حالات الانتقال الأيونية تُثبَّت بواسطة ثنائيات أقطاب ثابتة. وهذا يختلف تمامًا عن تثبيت حالة الانتقال في الماء، حيث يتعين على جزيئات الماء بذل "طاقة إعادة تنظيم" [ 17 ] من أجل تثبيت الحالات الأيونية والمشحونة. وبالتالي، يرتبط التحفيز بحقيقة أن المجموعات القطبية للإنزيم مُهيأة مسبقًا. [ 18 ]

لقد ثبت أن مقدار المجال الكهروستاتيكي الذي يمارسه الموقع النشط للإنزيم يرتبط ارتباطًا وثيقًا بزيادة معدل التحفيز للإنزيم. [ 19 ]

عادةً ما يؤدي ارتباط الركيزة إلى إبعاد الماء عن الموقع النشط، مما يخفض ثابت العزل الكهربائي المحلي إلى مستوى المذيبات العضوية. وهذا بدوره يُعزز التفاعلات الكهروستاتيكية بين الركائز المشحونة/القطبية والمواقع النشطة. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الدراسات أن توزيعات الشحنة حول المواقع النشطة مُرتبة بطريقة تُساهم في استقرار الحالات الانتقالية للتفاعلات المُحفزة. في العديد من الإنزيمات، تعمل هذه التوزيعات على توجيه الركائز القطبية نحو مواقع ارتباطها، مما يجعل معدلات هذه التفاعلات الإنزيمية أكبر من حدودها الظاهرية التي يتحكم فيها الانتشار .

إن وصف ثابت العزل الكهربائي في معقد الإنزيم-الركيزة بقيمة كلية منخفضة واحدة يُعد تبسيطًا مفرطًا. عمليًا، قد يكون ثابت العزل الكهربائي الكلي الفعال للبروتينات مرتفعًا نسبيًا (انظر، على سبيل المثال، [ 20 ] [ 21 ] ). والأهم من ذلك، أن المواقع النشطة للإنزيمات بيئات شديدة القطبية، حيث تُهيأ المجموعات القطبية مسبقًا لتثبيت الحالة الانتقالية.

على سبيل المثال:
آلية التحفيز للكاربوكسي ببتيداز
يتم تثبيت المركب الوسيط رباعي الأوجه بواسطة رابطة أيونية جزئية بين أيون Zn 2+ والشحنة السالبة على الأكسجين.

التحفيز التساهمي

تتضمن الحفزية التساهمية تكوين الركيزة رابطة تساهمية مؤقتة مع بقايا الأحماض الأمينية في الموقع النشط للإنزيم أو مع عامل مساعد. يُضيف هذا وسيطًا تساهميًا إضافيًا إلى التفاعل، ويُساعد على تقليل طاقة حالات الانتقال اللاحقة للتفاعل. يجب كسر الرابطة التساهمية، في مرحلة لاحقة من التفاعل، لإعادة توليد الإنزيم. تُستخدم هذه الآلية في الثلاثي الحفزي للإنزيمات مثل البروتيازات كالكيموتريبسين والتريبسين ، حيث يتكون وسيط إنزيمي أسيل. ثمة آلية بديلة تتمثل في تكوين قاعدة شيف باستخدام الأمين الحر من بقايا الليسين ، كما هو الحال في إنزيم الألدولاز أثناء تحلل الجلوكوز .

تستخدم بعض الإنزيمات عوامل مساعدة غير حمضية أمينية ، مثل فوسفات البيريدوكسال (PLP) أو بيروفوسفات الثيامين (TPP)، لتكوين وسائط تساهمية مع جزيئات المتفاعلات. [ 22 ] [ 23 ] تعمل هذه الوسائط التساهمية على تقليل طاقة حالات الانتقال اللاحقة، على غرار كيفية عمل الوسائط التساهمية المتكونة مع بقايا الأحماض الأمينية في الموقع النشط، مما يسمح بالاستقرار، ولكن قدرات العوامل المساعدة تُمكّن الإنزيمات من إجراء تفاعلات لا تستطيع بقايا الأحماض الأمينية الجانبية وحدها القيام بها. تشمل الإنزيمات التي تستخدم هذه العوامل المساعدة إنزيم ناقلة أمين الأسبارتات المعتمد على PLP وإنزيم نازع هيدروجين البيروفات المعتمد على TPP . [ 24 ] [ 25 ]

بدلاً من خفض طاقة التنشيط لمسار التفاعل، يوفر التحفيز التساهمي مسارًا بديلاً للتفاعل (عبر المركب الوسيط التساهمي)، ولذلك فهو يختلف عن التحفيز الحقيقي. [ 12 ] على سبيل المثال، ينبغي مقارنة طاقة الرابطة التساهمية مع جزيء السيرين في الكيموتريبسين بالرابطة التساهمية المعروفة جيدًا مع النيوكليوفيل في تفاعل المحلول غير المحفز. يتطلب اقتراح حقيقي للتحفيز التساهمي (حيث يكون حاجز الطاقة أقل من حاجز الطاقة المقابل في المحلول)، على سبيل المثال، وجود رابطة تساهمية جزئية مع الحالة الانتقالية بواسطة مجموعة إنزيمية (مثل رابطة هيدروجينية قوية جدًا)، وهذه التأثيرات لا تُسهم بشكل كبير في التحفيز.

التحفيز بالأيونات المعدنية

يشارك أيون المعدن الموجود في الموقع النشط في عملية التحفيز من خلال تنسيق استقرار الشحنة وحمايتها. ونظرًا لشحنة المعدن الموجبة، فإن الشحنات السالبة فقط هي التي يمكن تثبيتها بواسطة أيونات المعادن. [ 26 ] ومع ذلك، تُعد أيونات المعادن مفيدة في التحفيز البيولوجي لأنها لا تتأثر بتغيرات الرقم الهيدروجيني. [ 27 ] كما يمكن لأيونات المعادن أن تعمل على تأيين الماء من خلال عملها كحمض لويس . [ 28 ] وقد تكون أيونات المعادن أيضًا عوامل للأكسدة والاختزال. [ 29 ]

ترابط السلالة

هذا هو التأثير الرئيسي للارتباط المُحفَّز، حيث يكون انجذاب الإنزيم إلى الحالة الانتقالية أكبر من انجذابه إلى الركيزة نفسها. ويؤدي هذا إلى إعادة ترتيبات هيكلية تُجهد روابط الركيزة لتقترب من بنية الحالة الانتقالية، مما يقلل فرق الطاقة بين الركيزة والحالة الانتقالية ويساعد على تحفيز التفاعل.

مع ذلك، فإن تأثير الإجهاد هو في الواقع تأثيرٌ يُزعزع استقرار الحالة الأرضية، وليس تأثيرًا يُثبّت حالة الانتقال. [ 12 ] [ 30 ] علاوة على ذلك، تتميز الإنزيمات بمرونة عالية، ولا يمكنها تطبيق تأثير إجهاد كبير. [ 31 ]

بالإضافة إلى إجهاد الرابطة في الركيزة، قد يتم أيضًا إحداث إجهاد الرابطة داخل الإنزيم نفسه لتنشيط البقايا في الموقع النشط.

على سبيل المثال:
الركيزة، والركيزة المرتبطة، وتكوينات الحالة الانتقالية لليزوزيم .
عند الارتباط، يتشوه الركيزة من شكل نصف الكرسي لحلقة الهكسوز (بسبب الإعاقة الفراغية مع الأحماض الأمينية للبروتين مما يجبر c6 الاستوائي على أن يكون في الوضع المحوري) إلى شكل الكرسي، [ 32 ] وهو مشابه في الشكل لحالة الانتقال.

النفق الكمومي

لقد تم التشكيك في آليات "تجاوز الحاجز" التقليدية هذه في بعض الحالات من خلال نماذج وملاحظات لآليات "اختراق الحاجز" ( النفق الكمومي ). تعمل بعض الإنزيمات بحركيات أسرع مما يُتوقع وفقًا لمعادلة ΔG ‡ الكلاسيكية . في نماذج "اختراق الحاجز"، يمكن للبروتون أو الإلكترون أن ينفذ نفقًا عبر حواجز التنشيط. [ 33 ] [ 34 ] وقد لوحظ النفق الكمومي للبروتونات في أكسدة التربتامين بواسطة نازعة هيدروجين الأمين العطري . [ 35 ]

لا يبدو أن النفق الكمومي يُوفر ميزة تحفيزية كبيرة، إذ تتشابه مساهمات النفق في التفاعلات المحفزة وغير المحفزة في المحلول. [ 34 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] ومع ذلك، يُرجح أن تكون مساهمة النفق (التي تُعزز عادةً ثوابت معدل التفاعل بمعامل 1000 تقريبًا [ 35 ] مقارنةً بمعدل التفاعل في المسار الكلاسيكي "عبر الحاجز") حاسمةً لبقاء الكائنات الحية. وهذا يُؤكد الأهمية العامة لتفاعلات النفق في علم الأحياء. مع ذلك، وكما ذُكر سابقًا، لا يُمثل هذا تأثيرًا تحفيزيًا حقيقيًا، إذ يوجد نفس التعزيز في التفاعل المرجعي المُقابل في المحلول.

في عامي 1971-1972، وُضِعَ أول نموذج ميكانيكي كمي لتحفيز الإنزيمات. [ 39 ] [ 40 ] مع ذلك، لم تتضمن هذه الدراسة أي تمثيل لبيئة الإنزيم، كما لم تُقدِّم سطح طاقة كامنة مناسبًا. وبالتالي، لا يُمكن اعتبارها دراسة ميكانيكية كمية حقيقية لتحفيز الإنزيمات. لم تُصبح مثل هذه الدراسات ممكنة إلا مع تطوير طرق ميكانيكية كمية/ميكانيكية جزيئية مُدمجة (QM/MM). [ 41 ]

إنزيم نشط

لا يمكن اعتبار طاقة ارتباط معقد الإنزيم-الركيزة طاقةً خارجيةً ضروريةً لتنشيط الركيزة. قد يقوم الإنزيم ذو المحتوى الطاقي العالي أولًا بنقل مجموعة طاقة محددة X1 من الموقع التحفيزي للإنزيم إلى الموقع النهائي للمتفاعل الأول المرتبط، ثم يجب نقل مجموعة أخرى X2 من المتفاعل الثاني المرتبط (أو من المجموعة الثانية للمتفاعل الوحيد) إلى الموقع النشط لإتمام تحويل الركيزة إلى ناتج وتجديد الإنزيم. [ 42 ]

يمكننا عرض التفاعل الإنزيمي بأكمله على أنه تفاعلان اقتران:

يتضح من التفاعل ( 1 ) أن المجموعة X1 للإنزيم النشط تظهر في الناتج نتيجة إمكانية حدوث تفاعل تبادل داخل الإنزيم لتجنب كل من التثبيط الكهروستاتيكي وتنافر الذرات. لذا، نمثل الإنزيم النشط كمتفاعل قوي في التفاعل الإنزيمي. يُظهر التفاعل ( 2 ) تحولًا غير كامل للمادة المتفاعلة لأن مجموعتها X2 تبقى داخل الإنزيم. وقد طُرح هذا النهج سابقًا بالاعتماد على افتراضات تحويل إنزيمي عالية للغاية (إنزيم مثالي تحفيزيًا). [ 43 ]

تكمن النقطة الحاسمة للتحقق من صحة هذا النهج في ضرورة أن يكون المحفز عبارة عن مركب من الإنزيم ومجموعة النقل في التفاعل. يدعم هذا الجانب الكيميائي آليات العديد من التفاعلات الإنزيمية المدروسة جيدًا. على سبيل المثال، تفاعل تحلل الرابطة الببتيدية المحفز بواسطة بروتين ألفا-كيموتريبسين النقي (وهو إنزيم يعمل بدون عامل مساعد)، وهو عضو مدروس جيدًا في عائلة سيرين بروتياز، انظر [ 44 ] .

نقدم النتائج التجريبية لهذا التفاعل على شكل خطوتين كيميائيتين:

حيث S1 هو عديد ببتيد، وP1 و P2 هما ناتجان. تتضمن الخطوة الكيميائية الأولى ( 3 ) تكوين وسيط إنزيمي مرتبط تساهميًا بالأسيل. أما الخطوة الثانية ( 4 ) فهي خطوة إزالة الأسيل. تظهر مجموعة H+، الموجودة مبدئيًا على الإنزيم ولكن ليس في الماء، في الناتج قبل خطوة التحلل المائي، لذا يمكن اعتبارها مجموعة إضافية للتفاعل الإنزيمي.

وبالتالي، يُظهر التفاعل ( 3 ) أن الإنزيم يعمل كمتفاعل قوي في التفاعل. ووفقًا للمفهوم المقترح، فإن نقل الهيدروجين من الإنزيم يُعزز تحويل المتفاعل الأول، أي كسر الرابطة الكيميائية الأولية (بين المجموعتين P1 و P2 ) . وتؤدي خطوة التحلل المائي إلى كسر الرابطة الكيميائية الثانية وإعادة تنشيط الإنزيم.

لا تعتمد الآلية الكيميائية المقترحة على تركيز المواد المتفاعلة أو النواتج في الوسط. مع ذلك، يُحدث تغير تركيزها تغيرات في الطاقة الحرة في الخطوتين الأولى والأخيرة من التفاعلين ( 1 ) و( 2 ) نتيجةً لتغير محتوى الطاقة الحرة لكل جزيء، سواءً كان S أو P، في المحلول المائي. يتوافق هذا النهج مع آلية انقباض العضلات التالية: تتمثل الخطوة الأخيرة من تحلل ATP في العضلات الهيكلية في إطلاق الناتج الناتج عن ارتباط رؤوس الميوسين بالأكتين. [ 45 ] يرتبط انغلاق شق ارتباط الأكتين أثناء تفاعل الارتباط بنيويًا بفتح جيب ارتباط النيوكليوتيدات في الموقع النشط للميوسين. [ 46 ]

ومن الجدير بالذكر أن الخطوات النهائية لتحلل ATP تتضمن الإطلاق السريع للفوسفات والإطلاق البطيء لـ ADP. [ 47 ] [ 48 ] ويمكن اعتبار إطلاق أيون الفوسفات من أيون ADP المرتبط به في المحلول المائي تفاعلاً طارداً للطاقة لأن أيون الفوسفات ذو كتلة جزيئية منخفضة.

وبذلك، نخلص إلى أن التحرر الأولي للفوسفات غير العضوي H₂PO₄⁻ يؤدي إلى تحويل جزء كبير من الطاقة الحرة الناتجة عن تحلل ATP إلى طاقة حركية للفوسفات المذاب، مما ينتج عنه تدفق نشط. يتوافق هذا الافتراض الخاص بالتحويل الميكانيكي الكيميائي الموضعي مع آلية تيروش لانقباض العضلات، حيث تنشأ قوة العضلة من عمل متكامل للتدفق النشط الناتج عن تحلل ATP. [ 49 ] [ 50 ]

أمثلة على الآليات التحفيزية

في الواقع، تتضمن معظم آليات الإنزيمات مزيجًا من عدة أنواع مختلفة من التحفيز.

إيزوميراز فوسفات ثلاثي الكربون

إنزيم إيزوميراز فوسفات ثلاثي ( EC 5.3.1.1 ) يحفز التحويل العكسي بين متماثلي فوسفات ثلاثي ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات وD- جليسرالدهيد 3-فوسفات .

التربسين

التربسين ( EC 3.4.21.4 ) هو بروتين سيرين يقوم بفصل ركائز البروتين بعد بقايا الليسين أو الأرجينين باستخدام ثلاثي تحفيزي لإجراء التحفيز التساهمي، وثقب أوكسي أنيون لتثبيت تراكم الشحنة على حالات الانتقال .

ألدولاز

يحفز إنزيم الألدولاز ( EC 4.1.2.13 ) تحلل الفركتوز 1،6-ثنائي الفوسفات (F-1،6-BP) إلى جليسرالدهيد 3-فوسفات وثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات ( DHAP ).

انتشار الإنزيم

أدى ظهور دراسات الجزيء المفرد في العقد الثاني من الألفية الثانية إلى ملاحظة أن حركة الإنزيمات غير المقيدة تزداد مع زيادة تركيز الركيزة وزيادة إنثالبي التفاعل . [ 51 ] وتشير الملاحظات اللاحقة إلى أن هذه الزيادة في الانتشارية ناتجة عن إزاحة مؤقتة لمركز كتلة الإنزيم ، مما ينتج عنه "تأثير ارتدادي يدفع الإنزيم". [ 52 ]

تشابه التفاعل

يمكن حساب التشابه بين التفاعلات الإنزيمية ( EC ) باستخدام تغيرات الروابط أو مراكز التفاعل أو مقاييس البنية الفرعية ( EC-BLAST مؤرشف في 30 مايو 2019 في Wayback Machine ). [ 53 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كامرلين إس سي، وارشيل أ (مايو 2010). "في فجر القرن الحادي والعشرين: هل الديناميكيات هي الحلقة المفقودة لفهم التحفيز الإنزيمي؟" . البروتينات . 78 ( 6): 1339-1375 . doi : 10.1002/prot.22654 . PMC 2841229. PMID 20099310 .  
  2. ↑ لايدلر، ك. ج. (1978). الكيمياء الفيزيائية مع التطبيقات البيولوجية . بنجامين/كومينغز. ص 427. ISBN  978-0-8053-5680-9.
  3. ↑ كوشلاند، د. إي. (فبراير 1958). "تطبيق نظرية خصوصية الإنزيم على تخليق البروتين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 44 (2): 98-104 . Bibcode : 1958PNAS...44...98K . doi : 10.1073 / pnas.44.2.98 . PMC 335371. PMID 16590179 .  أيقونة الوصول المفتوح
  4. ↑ أنسلين إي في، دوغيرتي دي إيه (2006). الكيمياء العضوية الفيزيائية الحديثة . منشورات جامعة ساينس. رقم ISBN 978-1-891389-31-3.
  5. ↑ سافير ي، تلوستي ت (مايو 2007). سكالاس إي (محرر). "التدقيق التوافقي: تأثير التغيرات التوافقية على خصوصية التعرف الجزيئي" . PLOS ONE . 2 (5): e468. Bibcode : 2007PLoSO...2..468S . doi : 10.1371/journal.pone.0000468 . PMC 1868595. PMID 17520027 .  أيقونة الوصول المفتوح
  6. ↑ براساد، رام ب.؛ وارشيل، أرييه (2011). "الكيمياء المسبقة مقابل التنظيم المسبق في دقة تضاعف الحمض النووي" . البروتينات: التركيب، الوظيفة، والمعلوماتية الحيوية . 79 (10): 2900-2919 . doi : 10.1002 / prot.23128 . PMC 3172682. PMID 21905114 .  
  7. ↑ ستانتون آر في، بيراكيلا إم، باكوويز دي، كولمان بي إيه (1998). "حسابات الطاقة الحرة والحسابات الأولية المدمجة لدراسة التفاعلات في الإنزيمات والمحاليل: تحلل الأميد في التربسين والمحلول المائي". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 120 (14): 3448-3457 . Bibcode : 1998JAChS.120.3448S . doi : 10.1021/ja972723x .
  8. ↑ كون ب، كولمان ب.أ. (2000). "حسابات QM-FE والديناميكا الجزيئية على إنزيم ناقل ميثيل الكاتيكول O: طاقة التنشيط الحرة في الإنزيم وفي المحلول المائي والانتقائية الموضعية للتفاعل المحفز بالإنزيم". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 122 (11): 2586-2596 . doi : 10.1021/ja992218v .
  9. ↑ برويس تي سي، لايتستون إف سي (1999). "مساهمات الحالة الأرضية والحالة الانتقالية في معدلات التفاعلات داخل الجزيئية والإنزيمية". مجلة أبحاث الكيمياء . 32 (2): 127-136 . doi : 10.1021/ar960131y .
  10. ↑ بيج إم آي، جينكس دبليو بي (أغسطس 1971). "المساهمات الإنتروبية في تسريع معدلات التفاعلات الإنزيمية والجزيئية وتأثير التخليب" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 68 (8): 1678-1683 . Bibcode : 1971PNAS...68.1678P . doi : 10.1073/pnas.68.8.1678 . PMC 389269. PMID 5288752 .  
  11. ↑ وارشيل أ، بارسون دبليو دبليو (نوفمبر 2001). " ديناميكيات التفاعلات الكيميائية الحيوية والفيزيائية الحيوية: رؤى من المحاكاة الحاسوبية". المراجعات الفصلية للفيزياء الحيوية . 34 (4): 563-679 . doi : 10.1017/s0033583501003730 . PMID 11852595. S2CID 28961992 .  
  12. 1 2 3 4 وارشيل أ، شارما ب ك، كاتو م، شيانغ ي، ليو ه، أولسون م ه (أغسطس 2006). "الأساس الكهروستاتيكي لتحفيز الإنزيم". مراجعات كيميائية . 106 (8): 3210-3235 . Bibcode : 2006ChRv..106.3210W . doi : 10.1021/cr0503106 . PMID 16895325 . 
  13. ↑ وارشيل أ، ناراي-سابو ج، سوسمان ف، هوانغ جيه كيه (مايو 1989). "كيف تعمل بروتيازات السيرين حقًا؟". الكيمياء الحيوية . 28 (9): 3629-3637 . doi : 10.1021/bi00435a001 . PMID 2665806 . 
  14. ↑ فيرشت، أ. ر.، وريكوينا، ي. (ديسمبر 1971). "آلية التحلل المائي للأميدات المحفز بواسطة الكيموتريبسين. اعتماد ثابت التحلل (kc) وثابت ميكايليس (Km) على الرقم الهيدروجيني. الكشف الحركي عن وسيط". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 93 (25): 7079-7087 . doi : 10.1021/ja00754a066 . PMID 5133099 . 
  15. ↑ زيبيرغ ب، كاسويل م، كابلو م (أبريل 1973). "حول تغيير مُبلغ عنه في الخطوة المحددة لمعدل التفاعل في تحفيز الكيموتريبسين". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 95 (8): 2734-2735 . Bibcode : 1973JAChS..95.2734Z . doi : 10.1021/ja00789a081 . PMID 4694533 . 
  16. ^ فويت د، فويت جي جي (2011). الكيمياء الحيوية . جون وايلي وأولاده. او سي ال سي 808679090 . 
  17. ↑ ماركوس، ر. أ. (1965). "حول نظرية تفاعلات نقل الإلكترون. السادس. معالجة موحدة للتفاعلات المتجانسة وتفاعلات الأقطاب الكهربائية" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء الكيميائية . 43 (2): 679-701 . Bibcode : 1965JChPh..43..679M . doi : 10.1063/1.1696792 .
  18. ↑ وارشيل أ (نوفمبر 1978). "طاقة التحفيز الإنزيمي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 75 (11): 5250-5254 . Bibcode : 1978PNAS...75.5250W . doi : 10.1073 / pnas.75.11.5250 . PMC 392938. PMID 281676 .  
  19. ↑ فريد إس دي، باغشي إس، بوكسر إس جي (ديسمبر 2014). "المجالات الكهربائية الشديدة تُحفز التفاعل في الموقع النشط لإنزيم كيتوستيرويد إيزوميراز" . مجلة ساينس . 346 (6216). نيويورك، نيويورك: 1510-1514 . Bibcode : 2014Sci...346.1510F . doi : 10.1126/science.1259802 . PMC 4668018. PMID 25525245 .  
  20. ↑ كينغ، غاري؛ لي، إف إس؛ وارشيل، أرييه (1991). "محاكاة مجهرية لثوابت العزل الكهربائي الكلية للبروتينات المذابة". مجلة الفيزياء الكيميائية . 95 (6): 4366-4377 . Bibcode : 1991JChPh..95.4366K . doi : 10.1063/1.461760 .
  21. ↑ شوتز، سي إن؛ وارشيل، أرييه (2001). "ما هي "الثوابت" العازلة للبروتينات وكيفية التحقق من صحة النماذج الكهروستاتيكية؟". البروتينات: التركيب، الوظيفة، والمعلوماتية الحيوية . 44 (4): 400-417 . doi : 10.1002/prot.1106 . PMID 11484218 . 
  22. ↑ توني، دكتور في الطب "خصوصية التفاعل في إنزيمات البيريدوكسال". أرشيفات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية (2005) 433: 279-287
  23. ↑ "مركز معلومات المغذيات الدقيقة، جامعة ولاية أوريغون" . مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2015. تم الاطلاع عليه في 30 سبتمبر 2009 .
  24. ^ فويت د، فويت جي جي (2004). الكيمياء الحيوية . شركة جون وايلي وأولاده. الصفحات من 986 إلى 989 . رقم ISBN  978-0-471-25090-6.
  25. ^ فويت د، فويت جي جي (2004). الكيمياء الحيوية . شركة جون وايلي وأولاده. الصفحات من 604 إلى 606 . رقم ISBN  978-0-471-25090-6.
  26. ↑ بيسيريلي، جيه. إيه.، فايل، جيه. إس.، كاروثرز، إم. إتش.، سيش، تي. آر. (يناير 1993). "التحفيز بأيونات المعادن في تفاعل الريبوزيم في التتراهيمينا". مجلة نيتشر . 361 (6407): 85-88 . Bibcode : 1993Natur.361...85P . doi : 10.1038/361085a0 . PMID: 8421499. S2CID : 4326584 .  
  27. ↑ بندر، م. ل. (1 يناير 1962). "تحفيز أيونات المعادن للتفاعلات العضوية النيوكليوفيلية في المحلول". تفاعلات الروابط المنسقة . التقدم في الكيمياء. المجلد 37. الجمعية الكيميائية الأمريكية. الصفحات 19-36 . doi : 10.1021/ba-1963-0037.ch002 . ISBN   978-0-8412-0038-8.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  28. ↑ فايف، تي إتش، وبرزيستاس، تي جيه (1 فبراير 1985). "التحفيز بأيونات المعادن ثنائية التكافؤ في تحلل إسترات حمض البيكولينيك. تفاعلات محفزة بأيونات الهيدروكسيد والماء، مدعومة بأيونات المعادن". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 107 (4): 1041-1047 . Bibcode : 1985JAChS.107.1041F . doi : 10.1021/ja00290a048 . ISSN 0002-7863 . 
  29. ↑Stadtman ER (1 January 1990). "Metal ion-catalyzed oxidation of proteins: biochemical mechanism and biological consequences". Free Radical Biology & Medicine. 9 (4): 315–325. doi:10.1016/0891-5849(90)90006-5. PMID 2283087.
  30. ↑Jencks WP (1987) [1969]. Catalysis in Chemistry and Enzymology. McGraw-Hill series in advanced chemistry (reprint ed.). New York: Dover Publications. ISBN 978-0-486-65460-7.
  31. ↑Warshel A, Levitt M (May 1976). "Theoretical studies of enzymic reactions: dielectric, electrostatic and steric stabilization of the carbonium ion in the reaction of lysozyme". Journal of Molecular Biology. 103 (2): 227–249. doi:10.1016/0022-2836(76)90311-9. PMID 985660.أيقونة الوصول المفتوح
  32. ↑Voet D, Voet JG, Pratt CW (2013). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (Fourth ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0-470-54784-7.
  33. ↑Garcia-Viloca M, Gao J, Karplus M, Truhlar DG (January 2004). "How enzymes work: analysis by modern rate theory and computer simulations". Science. 303 (5655): 186–195. Bibcode:2004Sci...303..186G. doi:10.1126/science.1088172. PMID 14716003. S2CID 17498715.
  34. 12Olsson MH, Siegbahn PE, Warshel A (March 2004). "Simulations of the large kinetic isotope effect and the temperature dependence of the hydrogen atom transfer in lipoxygenase". Journal of the American Chemical Society. 126 (9): 2820–2828. Bibcode:2004JAChS.126.2820O. doi:10.1021/ja037233l. PMID 14995199.
  35. 1 2 ماسغراو إل، روجينيكوفا أ، يوهانيسن إل أو، هوثي ب، باسران ج، راناغان كي إي، وآخرون . (أبريل 2006) . "وصف ذري لتفاعل إنزيمي يهيمن عليه نفق البروتون". مجلة ساينس . 312 (5771): 237-241 . Bibcode : 2006Sci...312..237M . doi : 10.1126/science.1126002 . PMID 16614214. S2CID 27201250 .   
  36. ↑ هوانغ جيه كيه، وارشيل إيه (1996). "ما مدى أهمية الحركات النووية الكمومية في التحفيز الإنزيمي؟". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 118 (47): 11745-11751 . Bibcode : 1996JAChS.11811745H . doi : 10.1021/ja962007f .
  37. ↑ بال، ب. (سبتمبر 2004). "الإنزيمات: صدفة أم تصميم؟" . مجلة نيتشر . 431 (7007): 396-397 . Bibcode : 2004Natur.431..396B . doi : 10.1038/431396a . PMID: 15385982. S2CID : 228263 .  
  38. ↑ أولسون إم إتش، بارسون دبليو دبليو، وارشيل إيه (مايو 2006). "المساهمات الديناميكية في التحفيز الإنزيمي: اختبارات حاسمة لفرضية شائعة". مراجعات كيميائية . 106 (5): 1737-1756 . doi : 10.1021/cr040427e . PMID 16683752 . 
  39. ↑ فولكنشتاين إم في، دوجونادزه آر آر، مادوماروف إيه كيه، أوروشادزه زد دي، خاركاتس واي آي (1972). "نظرية التحفيز الإنزيمي". البيولوجيا الجزيئية . 6 (3). موسكو: 347-353 . PMID 4645409 . 
  40. ^ Volkenshtein MV، Dogonadze RR، Madumarov AK، Urushadze ZD، Kharkats Yu I (1973). “التفاعلات الإلكترونية والتكوينية في تحفيز الإنزيمات”. Konformatsionnie Izmenenia Biopolimerov ضد راستفوراخ . موسكو: دار النشر ناوكا. ص 153 – 157. 
  41. ↑ وارشيل، أرييه؛ ليفيت، مايكل (1976). "دراسات نظرية للتفاعلات الإنزيمية: الاستقرار العازل والكهروستاتيكي والفراغي لأيون الكربونيوم في تفاعل الليزوزيم". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 103 (2): 227-249 . doi : 10.1016/0022-2836(76)90311-9 . PMID 985660 . 
  42. ↑ فويجل إيه جي (يونيو 2011). "هل الإنزيم متفاعل قوي في التفاعل الكيميائي الحيوي؟". الكيمياء الحيوية الجزيئية والخلوية . 352 ( 1-2 ): 87-89 . doi : 10.1007/s11010-011-0742-4 . PMID 21318350. S2CID 11133081 .  
  43. ↑ فوغل إيه جي (أغسطس 1982). " التعاونية في التفاعلات الإنزيمية والجوانب الجزيئية لتحويل الطاقة". الكيمياء الحيوية الجزيئية والخلوية . 47 (1): 59-64 . doi : 10.1007/bf00241567 . PMID 7132966. S2CID 21790380 .  
  44. ↑ هينج إيه سي، شتاين آر إل (يناير 2004). "دور الحركة التوافقية للبروتين في التحفيز الإنزيمي: أستلة ألفا-كيموتريبسين بواسطة ركائز ببتيدية محددة". الكيمياء الحيوية . 43 (3): 742-747 . doi : 10.1021/bi030222k . PMID 14730979 . 
  45. ↑ ليم، ر. و.، وتايلور، إ. و. (ديسمبر 1971). "آلية تحلل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات بواسطة الأكتوميوسين". الكيمياء الحيوية . 10 (25): 4617-4624 . doi : 10.1021/bi00801a004 . PMID 4258719 . 
  46. ↑ هولمز كيه سي، أنجرت آي، كول إف جيه، جان دبليو، شرودر آر آر (سبتمبر 2003). "يُظهر المجهر الإلكتروني فائق البرودة كيف يؤدي الارتباط القوي للميوسين بالأكتين إلى تحرير النيوكليوتيد". نيتشر . 425 ( 6956): 423-427 . Bibcode : 2003Natur.425..423H . doi : 10.1038/nature02005 . PMID 14508495. S2CID 2686184 .  
  47. ↑ سيمانكوفسكي، آر. إف.، وايزمان، إم. أو.، وايت، إتش. دي. (فبراير 1985). "انفصال الأدينوزين ثنائي الفوسفات عن الجزء الفرعي 1 من الأكتوميوسين بطيء بما يكفي للحد من سرعة الانقباض غير المحمل في عضلات الفقاريات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 82 (3): 658-662 . Bibcode : 1985PNAS...82..658S . doi : 10.1073 / pnas.82.3.658 . PMC 397104. PMID 3871943 .  
  48. ↑ وايت إتش دي، بيلكناب بي، ويب إم آر (سبتمبر 1997). "حركية انشطار ثلاثي فوسفات النيوكليوسيد وخطوات إطلاق الفوسفات بواسطة الأكتوميوسين الهيكلي المرتبط بالأرانب، مقاسة باستخدام مسبار فلوري جديد للفوسفات". الكيمياء الحيوية . 36 (39): 11828-11836 . doi : 10.1021/bi970540h . PMID 9305974 . 
  49. ↑ تيروش ر، لو و.ز، أوبلاتكا أ (مارس 1990). "الحركة الانتقالية لخيوط الأكتين في وجود الميروميوسين الثقيل وMgATP كما تم قياسها بواسطة اتساع دوبلر لتشتت ضوء الليزر". بيوشيميكا إت بيوفيزيكا أكتا (BBA) - بنية البروتين وعلم الإنزيمات الجزيئية . 1037 (3): 274-280 . doi : 10.1016/0167-4838(90)90025-b . PMID 2178685 . 
  50. ↑ تيروش ر (2006). "البروتونات الباليستية والمحاليل المائية المُستحثة بالميكروويف (السوليتونات) في التحولات الحيوية" . المجلة الدولية للعلوم الجزيئية . 7 (9): 320-345 . doi : 10.3390/i7090320 .
  51. ↑ مودانا إتش إس، سينغوبتا إس، مالوك تي إي، سين إيه، بتلر بي جيه (فبراير 2010). "تحفيز الركيزة يعزز انتشار الإنزيم المفرد" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 132 (7): 2110-2111 . Bibcode : 2010JAChS.132.2110M . doi : 10.1021/ja908773a . PMC 2832858. PMID 20108965 .  رمز الوصول المغلق
  52. ↑ ريدل سي، غابيزون آر، ويلسون سي إيه، حمداني كيه، تسيكوراس كيه، ماركوي إس، وآخرون . (يناير 2015). "الحرارة المنبعثة أثناء عملية التحفيز تعزز انتشار الإنزيم" . نيتشر . 517 (7533): 227-230 . Bibcode : 2015Natur.517..227R . doi : 10.1038/ nature14043 . PMC 4363105. PMID 25487146 .   رمز الوصول المغلق
  53. ↑ رحمن، س. أ.، كويستا، س. م.، فورنهام، ن.، هوليداي، ج. ل.، ثورنتون، ج. م. (فبراير 2014). " EC-BLAST: أداة للبحث والمقارنة التلقائية لتفاعلات الإنزيمات" . Nature Methods . 11 (2): 171–174 . doi : 10.1038/nmeth.2803 . PMC 4122987. PMID 24412978 .  

للمزيد من القراءة

  • شعار ويكيميديا ​​كومنزوسائط متعلقة بتحفيز الإنزيمات على ويكيميديا ​​كومنز