Ферменти вибагливі в своїй дії
Специфічність. тобто висока вибірковість дії ферментів, заснована на комплементарності структури субстрату і активного центру ферменту.
1. стереоспеціфічность - каталіз тільки одного з стереоізомерів, наприклад:
- специфічність до L- або D-амінокислот - наприклад, майже всі ферменти людини взаємодіють з L-амінокислотами,
- специфічність до цис- і транс-ізомерів. Наприклад, аспартаза реагує тільки з транс-ізомером - фумарової кислотою, але не з малеатом (цис-ізомер).
Стереоспеціфічность аспартази до транс-ізомери субстрату
2. Абсолютна специфічність - фермент виробляє каталіз тільки однієї речовини. Наприклад, розщеплення сечовини уреазой.
Реакція розщеплення сечовини
3. Групова специфічність - каталіз субстратів із загальними структурними особливостями, тобто при наявності певного зв'язку або хімічної групи:
- наприклад, наявність пептидного зв'язку. • бактеріальний фермент субтілізін специфічний до пептидного зв'язку незалежно від будови утворюють її амінокислот, • пепсин каталізує розрив пептидного зв'язку, утвореної аминогруппами ароматичних амінокислот, • тромбін розщеплює пептидний зв'язок тільки між аргініном і гліцином.
- наприклад, наявність ОН-групи. алкогольдегидрогеназа окисляє до альдегідів одноатомні спирти (етанол, метанол, пропанол).
4. Відносна групова специфічність - перетворення субстратів з деякими загальними ознаками. Наприклад, цитохром Р450 окисляє тільки гідрофобні речовини, яких налічується близько 7000.
механізми специфічності
У загальному вигляді все зводиться до комплементарному взаємодії ферменту і субстрату. При цьому функціональні групи субстрату взаємодіють з відповідними їм функціональними групами ферменту. Наявність субстратної специфічності пояснюють дві гіпотези:
1. Теорія Фішера (модель "жорсткої матриці", "ключ-замок") - активний центр строго відповідає конфігурації субстрату і не змінюється при його приєднання. Ця модель добре пояснює абсолютну специфічність, але не групову.
Схематичне уявлення теорії Фішера
2. Теорія Кошланда (модель "індукованої відповідності", "рука-рукавичка") - має на увазі гнучкість активного центру. Приєднання субстрату до якірного ділянці ферменту викликає зміна конфігурації каталітичного центру таким чином, щоб його форма відповідала формі субстрату.