Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

Ферменты: белковые катализаторы клеток
Механизмы ферментативного катализа
Ингибиторы, структурно подобные переходному состоянию

Рассмотрим химическое превращение соединения S, протекающее с константой скорости k_N через стадию образования переходного состояния Т. Пусть К^≠_N — константа равновесия для образования Т. Предположим, что фермент Е образует комплекс с субстратом, характеризующийся константой диссоциации K_dS, и комплекс с состоянием Т, характеризующийся константой диссоциации К_dT:

Если допустить, что все четыре стадии на схеме, обозначенные двойными стрелками, являются равновесными, то легко показать справедливость следующего соотношения:

Если трансмиссионный коэффициент ϰ = 1, то, согласно теории переходного состояния, Т и ЕТ должны превращаться в продукты с одной и той же скоростью. Таким образом, в предположении, что механизмы неферментативной и ферментативной реакций одинаковы, отношение максимальных скоростей маномолекулярных превращений ES и S будет иметь следующий вид:

¹⁾ См. также статью Волфендена (R. Wolfenden) в сборнике Transition states of biochemical processes, Gandour R. D. and Schowen R. L. (Eds.), New York and London, Plenum Press, 1978, p. 555—578. — Прим. пepeв.

Для некоторых ферментов отношение k_E/k_N равно 10⁸ и выше. Поэтому, если K_dS ≈ 10^-3, то константа К_dT должна быть порядка 10^-11. Это означает, что с переходным состоянием фермент образует в 10^s раз более прочный комплекс, чем с субстратом.

Из этих рассуждений ясно, что если бы для данной реакции удалось найти структурные аналоги состояния Т, то они связывались бы очень прочно — более прочно, чем обычные аналоги субстрата. В своем обзоре Волфенден [49] приводит список предложенных в литературе ингибиторов, которые являются аналогами переходного состояния. Все эти ингибиторы очень прочно связываются ферментами