Bộ đếm web cho blog miễn phí

Trang chủ  www.docsachysinh.com

Ebook online

Đọc sách Y sinh || www.docsachysinh.com || Microworld - Macromind

CƠ CHẾ HÌNH THÀNH PHỨC HỢP PHẢN ỨNG

ENZYME – CƠ CHẤT

Phùng Trung Hùng - Nguyễn Phước Long

Đại cương

Enzyme thực hiện vai trò xúc tác bằng cách làm cho năng lượng hoạt hóa của phản ứng sinh hóa xảy ra trong cơ thể thấp hơn so với bình thường. Cơ chế của quá trình này thường rất phức tạp, bao gồm nhiều tương tác hai chiều và các điều kiện nghiêm ngặt. Các tác giả tiên phong cũng đã nhận ra được tầm quan trọng của yếu tố lập thể giữa enzyme và cơ chất của nó, từ đó hình thành nên học thuyết “chìa khóa & ổ khóa” – mô hình được chấp nhận rộng rãi từ khi được giới thiệu lần đầu tiên bởi E. FISCHER. Tuy vậy, cần phải luôn nhớ rằng enzyme và cơ chất luôn luôn vận động, do vậy ta cũng phải dùng quan điểm động để hiểu đúng mô hình học thuyết trên.

Tính chất linh động (flexibility) và dễ biến đổi (mobility) của vùng hoạt động trên enzyme chính là mục tiêu nghiên cứu hàng đầu để có thể hiểu được đầy đủ tiến trình xúc tác. Ái lực của enzyme quyết định số gia các trạng thái chuyển đổi của cơ chất so với bản thân cơ chất và do vậy nó là một yếu tố nhiệt động lực học quan trọng.

Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu từng thành phần một trong cơ chế xúc tác của enzyme. Từ quá trình hình thành phức hợp enzyme – cơ chất đến cơ chế phản ứng xảy ra và sản phẩm tạo thành.

Các lực tự nhiên hình thành nên phức hợp Enzyme – cơ chất

Các lực tạo nên sự liên kết giữa enzyme và cơ chất của nó cùng bản chất với các lực hiện diện trong bất kì một phân tử cơ bản nào trong tự nhiên. Tuy nhiên, sự phức tạp của cấu trúc enzyme với nhiều nhóm hóa học khác nhau dẫn đến sự hiện diện của nhiều loại lực cùng thực hiện tương tác. Hơn nữa, do enzyme hoạt động trong môi trường sinh vật, nghĩa là luôn có dung môi (như dung dịch nước chẳng hạn) do vậy, kết lại ta có các loại lực cơ bản sau:

-          Lực tĩnh điện được tạo ra giữa nguyên tố hay nhóm nguyên tố có sự hiện diện thường trực (permanent) của điện thế. Nó bao gồm tương tác giữa 2 ion, giữa ion và một lưỡng cực hay thậm chí giữa 2 lưỡng cực với nhau.

o   Tương tác giữa 2 ion (tương tác Coulomb).

§  Lực tĩnh điện của một ion được xác định theo phương trình sau:

Trong đó q là điện tích, r là khoảng cách từ điện tích đến điểm tính lực, Z là hóa trị của ion và e là điện tích của electron. Trong nước hằng số điện môi (D) vào khoảng 74.1 ở 37.5oC.

§  Từ đó, lực tĩnh điện của 2 ion được xác định theo phương trình sau:

o   Tương tác giữa ion và lưỡng lực. Ta cần biết rằng, sự hình thành của một lưỡng cực điện là do sự cân bằng điện tích giữa 2 thành phần trái dấu bởi một khoảng cách l, độ lớn dựa vào moment của nó, ta có thể tính theo phương trình:

Sự tương tác giữa một lưỡng cực và một ion là tổng các tương tác của một ion với mỗi điện tích lưỡng cực. Tổng năng lượng điện thế (E) được xác định theo phương trình sau:

Nếu chiều dài l của lưỡng cực nhỏ hơn khoảng cách r giữa ion và trung tâm lưỡng cực thì phương trình được viết lại như sau:

Tuy nhiên thành phần trong dấu ngoặt đơn khoảng bằng 1, do vậy người ta thường trình bày đơn giản thành:

Năng lượng điện thế phụ thuộc vào hướng (orientation). Mô hình dưới đây cho ta thấy sự tương tác giữa một ion và một lưỡng lực với moment µ ở các vị trí khác nhau, thẳng hàng (aligned) và vuông gốc (perpendicular).

 

Nếu một lưỡng cực xoay tự do nhanh chóng và cố định thì năng lượng điện tích tổng cộng bằng 0. Tuy nhiên, trong trường điện của ion, hướng lưỡng cực luôn định hình về vị trí có tương tác cao nhất, nghĩa là gần vị trí của năng lượng điện tích là nhỏ nhất. Mức độ định hướng phụ thuộc vào độ lớn của năng lượng tương tác và sự rung nhiệt (thermal agitation) – kT. Công thức lấy thống kê lưỡng cực được sinh ra với một moment lấy trung bình là:

 

Do vậy năng lượng điện thế được tính theo công thức:

 

Mối quan hệ này có giá trị đặc biệt (paricularly valid) khi năng lượng điện thế của tương tác tĩnh điện yếu hơn so với chuyển động nhiệt. Nếu nó lớn hơn và dưới điều kiện lưỡng cực xoay tự do, phương trình được đơn giản hóa lại thành:

 

o   Tương tác giữa 2 lưỡng cực – Năng lượng điện thế giữa 2 lưỡng phụ thuộc không chỉ ở khoảng cách mà còn ở hướng.

 

§  Trường hợp lưỡng cực cố định ta có công thức tính theo phương trình MOELWYN – HUGHES  như sau:

Xem thêm hình minh họa các trường hợp có thể dưới đây:

Trường hợp chung được thể hiện ở trên và trường hợp thẳng hàng (hay song song được biểu diễn ở dưới).

Từ đây ta rút ra được phương trình tính năng lượng điện thế của tương tác tĩnh điện giữa 2 lưỡng cực cố định là:

Năng lượng điện thế nhỏ nhất đạt được khi lưỡng cực song song với điện tích trái dấu.

§  Khi 2 lưỡng cực quay tự do.

Trường hợp 1 lưỡng cực quay, một lưỡng cực đứng yên. Ta thường có thể gặp trường hợp này trong trường hợp tương tác lưỡng cực bề mặt của một enzyme và một phân tử trong dung dịch.

Trong đó θ là gốc tạo bởi đường song song trung tâm với trục của lưỡng cực.

Trường hợp cả 2 lưỡng cực đều quay:

Sự biểu diễn này chỉ có giá trị khi năng lượng tương tác điện thế nhỏ hơn so với chuyển động nhiệt. Do vậy, khi năng lượng điện thế yếu hơn hoặc tương đương chuyển động nhiệt, ta có phương trình biểu diễn chung như sau:

Sự tương tác này được gọi với tên riêng là tương tác KEESOM, năng lượng của nó tỉ lệ nghịch với r6. Chúng trở nên vô cùng yếu khi khoảng cách tăng lên.

-          Lực cảm ứng là kết quả của sự tương tác lưỡng tực của nhóm không phân cực trong trường tĩnh điện với một điện tích thường trực. Do vậy cần phải phân biệt sự tương tác giữa một ion và một lưỡng cực cảm ứng hoặc giữa một lưỡng cực thường trực với một lưỡng cực cảm ứng. Các tương tác thuộc loại này thường được biết đến với tên gọi là tương tác Van Der Waals.

o   Tương tác giữa một ion và lưỡng cực cảm ứng: Tất cả các phân tử chịu sự kiểm soát của trường điện đều bị phân cực. Trong hầu hết các trường hợp tổng sự cực hóa (polarisation) được tính theo công thức:

Pe là cực hóa electron được sinh ra do sự dịch chuyển của electron trong trường, Pa là cực hóa nguyên tố do sự dịch chuyển của nguyên tố hoặc nhóm các nguyên tố trong phân tử, Pm là cực hóa có hướng được sinh ra bởi hướng ưu tiên trong trường điện được tạo ra bởi ion của phân tử lưỡng cực. Khi phân tử không chịu tác dụng của một lưỡng cực liên tục, sự cực hóa cảm ứng bởi dòng trường ion chỉ còn là Pe và Pa, lúc này nó được gọi là Pi (induced polarisation). Moment lưỡng cực cảm ứng tỉ lệ với lực của trường theo phương trình sau:

Ta lại có năng lượng điện thế của một lưỡng cực trong trường điện được biểu diễn với phương trình:

Khi θ = 0, phương trình sẽ được viết lại như sau:

Tuy nhiên, năng lượng cần thiết để cảm ứng lưỡng cực là , do vậy phương trình của sự tương tác năng lượng giữa ion và một lưỡng cực cảm ứng sẽ là:

Trường của một ion được tính theo phương trình sau:

Và giá trị của sự tương tác năng lượng giữa một ion và một lưỡng cực cảm ứng trở thành:

Giá trị của α0 được xác định bằng cách tính bức xạ quang (optical refraction). Bức xạ thay đổi phụ thuộc vào chiều dài bước sóng sử dụng.

Bằng các xác định ở 2 hay nhiều bước sóng, người ta tính được bức xạ tại tần số 0, tần số mà nó đạt được hiệu ứng của dòng trường hằng định (constant field). Bức xạ mol tại tần số 0 – R0 được tính theo công thức:

N là hằng số AVOGADRO. R0 của hầu hết các nguyên tố đã được tính và bức xạ mol được xác định bởi Landolt năm 1862.

Nó được định hướng trong dòng trường theo chiều song song với ion. Hằng số tỉ lệ α0 được gọi là khả năng cực hóa (polarisability) của phân tử.

o   Tương tác giữa lưỡng cực và lưỡng cực cảm ứng – tương tác Debye. Một lưỡng cực thường trực cũng có thể bị cực hóa bởi phân tử bên cạnh. Năng lượng điện thế của một phân tử cực hóa trong trường điện cũng được xác định bằng phương trình quen thuộc:

Lực trường được tạo ra bởi lưỡng cực thường trực được tính theo công thức sau:

Do vậy năng lượng điện thế được viết lại như sau:

Khi phân tử bị cực hóa là một trục lưỡng cực, hay θ = 0, ta có phương trình:

Khi phân tử bị cực hóa vuông gốc với trục lưỡng cực, công thức lúc này thành:

Do vậy phương trình DEBYE tổng quát là:

A là hằng số phụ thuộc vào sự định hướng của lưỡng cực. Ta lại thấy năng lượng này tỉ lệ nghịch với r6 do vậy nó giảm rất nhanh với khoảng cách.

-          Tương tác điện động học hay lực phân tán London là sự tương tác giữa các nhóm không phân cực nhờ vào sự cảm ứng qua lại (mutual induction) của các lưỡng cực dao động. Các phân tử hay nhóm không phân cực vẫn rất dễ hấp dẫn lẫn nhau mặc dù chúng không hề có điện tích cục bộ bên ngoài. Sự tồn tại của lực này chỉ được biết khi LONDON tìm ra vào năm 1930, ông đã cho thấy sự liên quan của nó với hiện tượng tán xạ quang (optical dispersion) bằng cơ học lượng tử.

Năng lượng điện thế của 2 phân tử trung hòa được biểu diễn bởi phương trình LONDON:

α là khả năng cực hóa và h là hằng số PLANCK; vi là tần số dao động điện tác dụng cực hóa. Hv­i biểu diễn thế ion hóa I của phân tử. Do vậy, năng lượng điện thế cuối cùng được biết lại đơn giản như sau:

Sự tồn tại của lực này chứng minh rằng 2 phân tử liên kết với nhau rất chặt với khoảng cách nhỏ. Vì nó cũng tỉ lệ nghịch với r6, do vậy khi khoảng cách tăng đủ cao, nó sẽ vô cùng nhỏ và lực không có ý nghĩa nữa.

-          Lực đẩy khoảng cách gần (short-range repulsion) là các phân tán tĩnh điện tương ứng giữa các electron trong các đám mây electron của 2 nguyên tố. Lực đẩy không đặc hiệu này có thể “thấy” được khi các nguyên tố hay phân tử ở vị trí rất gần nhau. Nó là kết quả của hiện tượng các đám mây electron đẩy nhau khi chúng tiếp cận với nhau đúng mức. Công thức tính chung của lực này là:

Tổng năng lượng của các cặp phân tử tương tác do vậy trở thành:

Năng lượng được biểu diễn lại thành:

a và b biểu diễn sự phụ thuộc của phương trình vào khoảng cách. Ngoài tương tác tĩnh điện, hầu hết các tương tác được mô tả trên đây cho đến nay đều tỉ lệ nghịch với r6, do vậy a là 6. Giá trị của b lớn và khó xác định hơn. Người ta dùng nhiều phương pháp thực nghiệm để cuối cùng đưa ra được con số trung bình của b là 12. Do vậy đây còn được gọi là thế 6-12 (hay LENNARD – JONE), phương trình cuối cùng phải là:

A và B có thể xác định được tùy thuộc vào bản chất từng nguyên tố. Ta cùng quan sát hình dưới đây để thấy được đường cong năng lượng phụ thuộc khoảng cách:

Tóm tắt lại ta có bảng sau (lưu ý ghi nhớ các từ tiếng Anh để không bị nhầm lẫn do thuật ngữ Việt có thể khác nhau ở mỗi tác giả, tiếng Anh thì không):

-          Liên kết hydrogen: Tương tác hydrogen có khoảng cách tương tác gần hơn so với VAN DER WAALS khi cùng một gặp nguyên tố. Điều này là do tương tác tĩnh điện rất mạnh giữa thành phần “cho” và thành phần “nhận”. Ở đây chúng ta cần biết rằng lực liên kết hydrogen cũng giảm rất nhanh khi khoảng cách giữa H và một nguyên tử nguyên tố khác tăng lên, điều này được thể hiện qua sơ đồ dưới đây:

Hình này cũng mô tả tác dụng của gốc tạo liên kết ảnh hưởng đến lực liên kết.

Nhiều học thuyết đã được xây dựng để giải thích bản chất tự nhiên của liên kết hydrogen. Giả định được nhiều người đồng ý nhất cho rằng nó là sự tương tác tĩnh điện của 2 lưỡng cực ràng buộc (bound dipoles). Độ âm điện của nguyên tố D (trong D-H) và A quyết định độ phân cực của lưỡng cực hydrogen. Tổng quát ta có cách biểu diễn đơn giản sau:

-          Tương tác không phân cực được hình thành giữa các nhóm không phân cực trong nước. Nó định hướng phân tử không phân cực đi từ nước vào dung môi hữu cơ. Ngoài ra ta cần biết rằng, phân tử nước xung quanh các hợp chất không phân cực được sắp xếp để có thể tương tác tạo thành nhiều liên kết hydrogen nhất có thể. Entropy tăng là do sự tái cơ cấu này của mạng lưới nước, góp phần quan trọng vào tương tác kị nước.

Tính kị nước của một phân tử được xác định dựa vào pha dung môi giữa một phân tử hữu cơ và nước, thường dùng nhất là n-octanol và nước. Các nghiên cứu này chỉ ra được lý do tại sao các amino acid tương tác bề mặt có thể chuyển từ pha nước sang pha hữu cơ. Năng lượng vào khoảng 25 kcal/mol mỗi Å2 trên bề mặt. Do vậy diện tích bề mặt của một protein được gián tiếp định nghĩa bởi khoảng diện tích đem lại của phân tử nước di chuyển quanh bề mặt của nó.

-          Liên kết cộng hóa trị đôi khi vẫn được hình thành. Nó xuất hiện trong giai đoạn tiếp theo của sự hình thành phức hợp MICHAELIS (vốn được định nghĩa là liên kết không cộng hóa trị). Thực sự không cần thiết phải đi chi tiết bản chất liên kết ở đây, chúng ta chỉ cần biết rằng tương tác giữa cơ chất và enzyme có thể dùng liên kết σ và kể cả π trong trường hợp của SCHIFF base (được tạo thành với cơ chất của transaminase và aldolase)

Xác định bản chất tương tác giữa enzyme và cơ chất

Các loại lực khác nhau ở trên đều tham gia trong quá trình tạo thành phức hợp enzyme – cơ chất. Lưu ý, phức hợp đầu tiên (hay còn gọi là phức hợp MICHAELIS) chỉ bao gồm các tương tác không cộng hóa trị. Tuy nhiên, rất khó để có thể tính được thành phần của từng thành phần liên kết hydrogen, tương tác tĩnh điện và tương tác kị nước. Thật vậy, trong sự tương tác giữa enzyme và cơ chất, một vài loại tương tác bị gián đoạn. Ví dụ như sự tương tác giữa nước và cơ chất, nước và vùng hoạt động của enzyme và nhiều tương tác khác nữa khiến khó xác định tổng năng lượng của quá trình. Trong một số phản ứng bắt đầu từ phức hợp MICHAELIS, có một phần cơ chất và nhóm xúc tác của enzyme sẽ tạo liên kết cộng hóa trị với nhau (trường hợp của các acyl-enzyme và phosphoryl enzyme).

Hình 11.1: n-butanol; chỉ có nhóm methyl ở đầu tận tương tác với enzyme. (b) n-heptanol; nhóm butyl đầu tận tương tác với enzyme. Bằng cách tiếp cận động học sử dụng các chất cạnh tranh ái nhân trên nhiều cơ chất khác nhau của trypsin (bằng các ancol béo sơ cấp), người ta đã xác định được các tương tác kị nước giữa chuỗi R và một vị trí không phân cực của enzyme. Năng lực của tương tác này được biểu thị trên hình.

Phương pháp để khảo sát bản chất tương tác giữa enzyme và cơ chất là phân nó thành từng giai đoạn. Mô hình này đòi hỏi ta phải đánh giá hoặc khảo sát thêm các yếu tố (phụ) như phân tích các chất tương tự cơ chất, phân tử mang điện tích hay không, các chất ức chế cạnh tranh,… rồi so sánh hằng số phân ly cũng như dự đoán được các sản phẩm có khả năng hình thành,…

Một ví dụ khá thú vị ta nên biết đó là về acetylcholinesterase. Enzyme này đóng vai trò quan trọng trong sự dẫn truyền của thần kinh vì nó xúc tác phản ứng thủy phân acetylcholine. Trước khi cấu trúc của enzyme này được xác định, các phân tích động học của phản ứng nó xúc tác cùng các giả thuyết phân tích tỉ mỉ đã cho biết rằng vùng anion của nó (nơi amino bật 4 của cơ chất tương tác) cũng như vùng esterase đều có chứa serine (thành phần bị acetyl hóa ở giai đoạn đầu). Enzyme này trình diễn một khả năng xúc tác rất tốt.

Hình 11.2: Các tương tác giữa NAD+ và glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Dựa vào các dữ kiện tinh thể ảnh người ta đã xác định được các liên kết hydrogen giữa enzyme và coenzyme cũng như là tiểu phân của enzyme trong tương tác VAN DER WAALS với NAD+. Tiểu phân Leu-187 và Pro-188 tương tác với đường ribose. Vị trí gắn kết của anion Pi và Ps cùng nhau tạo thành vị trí gắn thích hợp cho các phosphate vô cơ trong phản ứng phosphoryl hóa. Pi tương tác hydrogen với Ser-148, Thr-150 và Thr-208. Ps tương tác với Thr-179, Asn-181 và Arg-231 – các thành phần tạo liên kết hydrogen với cơ chất.

Cơ chế kết hợp enzyme – cơ chất

Khi các hình ảnh nhiệt động của sự kết hợp enzyme – cơ chất được chứng minh là phức tạp hơn nhiều so với cơ chế “chìa khóa và ổ khóa”. Các tác giả đã đặt ra khá nhiều giả thuyết cho hiện tượng này, một vài mô hình thừa nhận tính linh hoạt của enzyme, một số khác cho rằng enzyme có tính cứng nhắc hơn. Sau đây ta sẽ khảo sát 3 mô hình phổ biến nhất.

Học thuyết “cảm ứng tương hợp” (induced fit theory)

Học thuyết này được xây dựng bởi KOSHLAND, là một mô hình nhiệt động bao hàm sự linh hoạt của enzyme. Nó có 3 định đề cơ bản sau:

-          Sự kết hợp cơ chất với protein cảm ứng sự thay đổi thuận nghịch các cấu hình không gian có một số gia nhất định tùy thuộc vào loại protein.

-          Để hoạt tính của enzyme có hiệu lực, định hướng của nhóm xúc tác phải rất tỉ mỉ và chính xác để giữ sự liên hệ với cơ chất cần thiết.

-          Cơ chất tự cảm ứng cấu hình và định hướng (orientation) của nó để kích thích sự thay đổi hình học của enzyme.

KOSHLAND đã hỗ trợ học thuyết của mình bằng một vài lý lẽ. Giá trị của các trị số nhiệt động lực học (như enthanpy) và giá trị của entropy thay đổi trong quá trình hoạt động xúc tác của enzyme chứng tỏ có sự biến đổi cấu hình của protein trong suốt quá trình tạo thành phức hợp.

Hiện tượng ức chế không cạnh tranh (mất hoạt tính xúc tác) chỉ có thể được giải thích khi công nhận sự điều biến cấu hình của enzyme. Thật vậy, một chất ức chế không cạnh tranh không gắn vào trung tâm hoạt động, nó đơn giản chỉ liên kết với enzyme ở một vị trí nào đó (mà đáng ra không nên có), dẫn đến mất chức năng (nếu cấu hình không được điều biến ở các giai đoạn sau).

Các cơ chế phản ứng liên tục (sequential mechanism) trong phản ứng với 2 cơ chất chỉ ra rằng sự tái sắp xếp cấu hình cục bộ (local conformation) của enzyme sau khi gắn với cơ chất thứ nhất làm bộc lộ vị trí gắn của cơ chất thứ 2 (vốn không hiện hữu khi enzyme ở trạng thái tự do).

Hình 11.3: Minh họa cơ chế xảy ra theo học thuyết “cảm ứng tương hợp”. Mô hình này phá bỏ quan niệm “tĩnh” của học thuyết “chìa khóa và ổ khóa”.

Cơ chế ức chế cạnh tranh của β-amylase bởi cycloamylose và sự hình thành của phức hợp không còn khả năng sản sinh sản phẩm (non-productive complex) được tìm ra bởi THOMA và KOSHLAND vào năm 1960. β-amylase thủy phân liên kết glycosidic ở phần gắn vào 2 gốc glucose cuối cùng (nghĩa là sau phân tử maltose duy nhất ở chuỗi đơn của tinh bột). Cyclohexa- và cyclopenta-amylose cư xử như một chất ức chế cạnh tranh, nhưng chúng không bị thủy phân bởi enzyme. THOMA và KOSHLAND giải thích sự khác biệt trong cách cư xử này bằng lý thuyết “cảm ứng tương hợp” của mình. Dù phức hợp giữa enzyme và cơ chất được tạo ra, nhưng khi sự gắn kết xảy ra theo cách nhóm hydroxyl không thể thay thế ở C4 hình thành một liên kết hydrogen với nhóm X của protein thì chuyện sẽ khác. Tình huống này cảm ứng một sự thay đổi về mặt cấu hình làm cho nhóm xúc tác A và B bị thay thế khỏi vị trí tối ưu (vốn cần thiết để cắt đứt liên kết glycosidic).

Hình 11.4: Minh họa cơ chế ức chế cạnh tranh (xem kĩ hơn ở đoạn trên).

Học thuyết về sự biến dạng (distortion) hay ràng buộc (constraint) cơ chất

Học thuyết này cho thấy một sự cứng nhắc tương đối của enzyme. Nó được lần đầu tiên giới thiệu vào năm 1930 bởi HALDANE và sau đó bởi PAULING vào năm 1946, rồi LUMRY và EYRING giới thiệu lại vào năm 1954. Học thuyết này cho rằng vùng hoạt động có một sự  tương hợp cấu trúc (structure complementary) với trạng thái chuyển đổi (transition state) hơn là một trạng thái cơ bản (fundamental state) của cơ chất hay sản phẩm. Cơ chất gắn vào enzyme được tìm thấy ở trạng thái chuyển đổi và liên kết bị phá vỡ trải qua một sự “biến dạng” làm cho nó không bền. Do vậy, HALDANE đã “sứu sống” học thuyết “chìa khóa và ổ khóa”, tuy nhiên nó đã cho thấy được rằng chìa khóa không trực tiếp đáp ứng với ổ khóa mà luôn chịu sự ràng buộc nào đó. Sự ràng buộc trong cấu hình của cơ chất phải đảm bảo nó có hiệu lực làm cho liên kết có khả năng bị cắt bỏ. Khái niệm này ngày nay được chỉnh sửa lại đôi chút thành “trạng thái chuyển đổi của cơ chất được làm ổn định bởi enzyme”.

Ngày nay người ta chấp nhận rằng cấu trúc vùng hoạt động của một enzyme có tính tương thích (complementary) với trạng thái chuyển đổi tốt hơn là trạng thái cơ bản của cơ chất. Hiện tồn tại một lượng lớn các thực nghiệm và lý thuyết ủng hộ cho học thuyết này. Sự chuyển đổi của vòng saccharide ở phân tử đường thứ 4 trong cơ chế xúc tác của lysozyme đã được xác nhận bằng các nghiên cứu hình ảnh tinh thể học. Đây cũng là ví dụ thường hay được đề cập đến trong các tài liệu giáo khoa. Các dữ kiện gần đây càng chứng minh được rằng enzyme có ái lực cao hơn với đồng dạng ở trạng thái chuyển đổi hơn cơ chất của nó.

Học thuyết “đám mây động lực học” (dynamic rack theory)

Mô hình này “dung hòa” giữa khái niệm linh hoạt & và cứng nhắc của enzyme trong 2 mô hình trên. Nó cho rằng enzyme cũng phải có tính linh hoạt để trải qua một sự thay đổi trạng thái biến đổi cấu hình để cơ chất gắn vào được, rồi sau đó gây ra sự chuyển đổi trong cấu hình của cơ chất.

Sửa lần cuối ngày 31/1/2013 - www.docsachysinh.com  

 Hãy cùng nhau chung tay xây dựng cộng đồng Y sinh học của Việt Nam bằng tri thức khoa học!

 Diễn đàn Đọc sách Y Sinh