酶工程酶的別構(gòu)效應(yīng)

酶工程酶的別構(gòu)效應(yīng)演示文稿目前一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)優(yōu)選酶工程酶的別構(gòu)效應(yīng)目前二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)酶的別構(gòu)效應(yīng)本章中將討論一些不符合米氏方程的酶動力學(xué)，即非雙曲線動力學(xué)。有些影響酶活性的效應(yīng)劑（包括激活劑和抑制劑）作用于酶活性部位以外的部位，通過酶分子構(gòu)象的改變來調(diào)節(jié)酶的活性。這種效應(yīng)叫做別構(gòu)效應(yīng)（allostericeffects），這種效應(yīng)劑叫做別構(gòu)效應(yīng)劑，受別構(gòu)效應(yīng)劑影響的酶叫別構(gòu)酶（allostericenzyme）。

目前三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)一、別構(gòu)酶與代謝調(diào)節(jié)生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝都是在酶的直接作用下進(jìn)行的，要使物質(zhì)代謝協(xié)調(diào)有序地進(jìn)行，酶活性必須根據(jù)情況適時(shí)地改變。利用別構(gòu)效應(yīng)調(diào)節(jié)酶活性是各種酶活性調(diào)節(jié)方式中最迅速的一種，大多數(shù)代謝物的反饋抑制就屬于別構(gòu)調(diào)節(jié)，也有一些代謝物可對代謝途徑中的酶起別構(gòu)激活作用。

目前四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)1．別構(gòu)抑制作用反饋抑制可分為五種類型：①線性通路中的反饋抑制一條途徑的最終產(chǎn)物抑制途徑中起始酶的活性。E1目前五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)別構(gòu)抑制作用②趨同通路中的反饋抑制

為了有效地合成D，要求B和C的濃度大致相等。當(dāng)C濃度大時(shí)，對產(chǎn)生B的途徑的最初的酶有激活作用；當(dāng)B濃度大時(shí)，對產(chǎn)生B的途徑的最初的酶有抑制作用。目前六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)別構(gòu)抑制作用③

趨散通路中的反饋抑制

EC和ED為兩種同工酶，分別受C和D的反饋抑制。當(dāng)C太多時(shí)，不僅抑制從B到C的第一個(gè)酶，而且抑制從A到B的第一個(gè)反應(yīng)兩種同工酶中的一種，使得B合成的速率下降。B的合成不能完全停止，因?yàn)楹铣蒁還需要B。當(dāng)D太多時(shí)情況相似。

目前七頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)別構(gòu)抑制作用④

順序反饋抑制

一條途徑中有多個(gè)反饋抑制步驟。

⑤

協(xié)調(diào)反饋抑制

需要多種代謝物共同作用才能發(fā)揮反饋抑制作用。

目前八頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)2．別構(gòu)激活作用當(dāng)一種代謝物積累后，激活某些酶，從而加強(qiáng)別的代謝途徑。如有氧呼吸旺盛時(shí)，ATP大量合成，AMP和ADP減少，由于AMP和ADP是異檸檬酸脫氫酶的激活劑，因此異檸檬酸和檸檬酸濃度增高，檸檬酸能激活乙酰CoA羧化酶和己糖激酶，同時(shí)抑制PFK（磷酸果糖激酶）。激活乙酰CoA羧化酶可增強(qiáng)脂肪酸的合成，激活己糖激酶且抑制PFK，可使G-6-P更多地進(jìn)入磷酸戊糖途徑，合成更多的NADPH，供脂肪酸合成使用。

目前九頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)二、別構(gòu)酶的基本概念1．一個(gè)典型的別構(gòu)酶——天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（aspartatetrans-carbamoylase,ATC）是嘧啶核苷酸生物合成途徑的第一個(gè)酶（→

→

→

UTP→CTP）。目前十頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶

ATC的活性受到CTP的強(qiáng)烈抑制，又受到ATP的高效激活。效應(yīng)劑

抑制%嘧啶族

胞嘧啶0胞嘧啶核苷24胞苷一磷酸（CMP）38胞苷二磷酸（CDP）68胞苷三磷酸（CTP）86尿苷三磷酸（UTP）8嘌呤族

鳥苷三磷酸（GTP）35腺苷三磷酸（ATP）-180（激活）目前十一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶在對照、加ATP、加CTP三種情況的V對[S]圖中可以看出，對照呈S形曲線而不是雙曲線；加ATP減小了反應(yīng)的表觀Km值，使曲線向雙曲線靠近；加CTP增大了反應(yīng)的表觀Km值，使曲線的S形更加明顯。加ATP和CTP并不影響Vm。

目前十二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶目前十三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)ATC的結(jié)構(gòu)與功能為了解釋這種現(xiàn)象，研究者設(shè)想在酶分子中有兩個(gè)分開的部位，一個(gè)部位與底物結(jié)合并催化反應(yīng)，另一個(gè)部位是ATP或CTP等效應(yīng)劑的結(jié)合位點(diǎn)。利用選擇性修飾法修飾后一個(gè)部位后，ATC的活性并不喪失，但對CTP抑制的敏感性下降，這種現(xiàn)象稱為脫敏作用。選擇性修飾實(shí)驗(yàn)證實(shí)了兩個(gè)部位的設(shè)想?，F(xiàn)在我們知道，ATC由12條多肽鏈組成，2個(gè)α3亞基，3個(gè)β2亞基。

目前十四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)ATCase的亞基結(jié)合方式rrcc目前十五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)ATC的特點(diǎn)

根據(jù)對ATC的研究，得出了5點(diǎn)結(jié)論：①酶分子上有兩個(gè)結(jié)合部位，結(jié)合底物并催化反應(yīng)的部位叫活性部位，結(jié)合效應(yīng)劑的部位叫別構(gòu)部位或調(diào)節(jié)部位。②這兩個(gè)部位能同時(shí)分別被底物和效應(yīng)劑占據(jù)。③調(diào)節(jié)部位可與多種效應(yīng)劑結(jié)合，并產(chǎn)生不同的效應(yīng)。④效應(yīng)劑的結(jié)合影響酶分子的構(gòu)象，從而影響酶與底物的結(jié)合能力和催化能力。⑤

調(diào)節(jié)部位的效應(yīng)是構(gòu)成別構(gòu)抑制或別構(gòu)激活的基礎(chǔ)，而后兩者又是代謝調(diào)節(jié)的有效方式之一。

目前十六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)2．別構(gòu)酶的協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)（cooperativeeffects）也是多亞基別構(gòu)酶的一個(gè)特征。能與酶結(jié)合的底物、激活劑和抑制劑統(tǒng)稱配體，所謂協(xié)同效應(yīng)是指當(dāng)一個(gè)配體與酶結(jié)合以后，可以促進(jìn)或抑制另一個(gè)配體與酶結(jié)合。

目前十七頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（1）協(xié)同效應(yīng)的分類①

同種效應(yīng)和異種效應(yīng)

同種效應(yīng)（homotropiceffects）指的是一分子配體與酶結(jié)合后影響另一分子同種配體與酶的結(jié)合；異種效應(yīng)（heterotropiceffects）指的是一分子配體與酶結(jié)合后影響另一分子異種配體與酶的結(jié)合。

目前十八頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)協(xié)同效應(yīng)的分類②正協(xié)同和負(fù)協(xié)同

一分子配體與酶結(jié)合后促進(jìn)另一分子配體與酶結(jié)合叫正協(xié)同（positivecooperation），抑制另一分子配體與酶結(jié)合叫負(fù)協(xié)同（negativecooperation）。同種效應(yīng)一般是正協(xié)同；異種效應(yīng)有正協(xié)同，也有負(fù)協(xié)同。

目前十九頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（2）協(xié)同效應(yīng)的鑒別方法通過動力學(xué)作圖，可以鑒別底物之間的正協(xié)同、負(fù)協(xié)同和無協(xié)同。

目前二十頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)動力學(xué)作圖法鑒別協(xié)同效應(yīng)目前二十一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（3）協(xié)同指數(shù)和協(xié)同系數(shù)

協(xié)同指數(shù)（cooperativeindex，CI）是指酶的底物結(jié)合位點(diǎn)被底物飽和90%和飽和10%（即V=0.9Vm和V=0.1Vm）時(shí)的底物濃度之比，故協(xié)同指數(shù)又稱飽和比值（Ratiosaturation，Rs）。目前二十二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)

對于一個(gè)可結(jié)合n個(gè)底物分子的酶，其反應(yīng)式可用下式表示：按米氏方程的推導(dǎo)過程可得式中這里假設(shè)n個(gè)底物是同時(shí)結(jié)合上去和同時(shí)解離下來的。

協(xié)同系數(shù)…………①return目前二十三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)協(xié)同系數(shù)當(dāng)V=0.9Vm

時(shí)，[S]0.9=

；當(dāng)V=0.1Vm時(shí)，[S]0.1=

。

CI=Rs==目前二十四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)協(xié)同系數(shù)n的意義因此，當(dāng)n＝1時(shí)，CI＝81，和以前講過的單底物單產(chǎn)物反應(yīng)的米氏方程相同，無協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)n>1時(shí)，CI<81，為正協(xié)同，表示V對[S]改變的靈敏度增加，且n越大正協(xié)同效應(yīng)越大；當(dāng)n<1時(shí)，CI>81，為負(fù)協(xié)同，表示V對[S]改變的靈敏度減小，且n越小負(fù)協(xié)同效應(yīng)越大。n值即為協(xié)同系數(shù)。

CI=Rs==目前二十五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)n值的理論錯(cuò)誤從理論上推導(dǎo)上式時(shí)，n是與酶結(jié)合的底物分子數(shù)，但實(shí)際上測出的n值（測定方法見后）有小于1的情況。上面說的n

>1、n＝1、n<1指的是實(shí)際測定值，這是因?yàn)橥茖?dǎo)上式時(shí)的前提就不正確，n個(gè)底物并不是同時(shí)結(jié)合上去和同時(shí)解離下來的。

目前二十六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)別構(gòu)效應(yīng)劑對n值的影響別構(gòu)激活劑常可減少正協(xié)同效應(yīng)（底物和底物之間的正協(xié)同）的n值，使正協(xié)同效應(yīng)減弱，在V對[S]作圖中，可使S形曲線趨向雙曲線。相反，別構(gòu)抑制劑常可增加正協(xié)同效應(yīng)的n值，使正協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)，使S形曲線彎曲更加明顯。

目前二十七頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（4）半位反應(yīng)性兔肌和細(xì)菌的3-磷酸甘油醛脫氫酶由4個(gè)同種亞基組成，每個(gè)亞基上有1個(gè)NAD+結(jié)合位點(diǎn)，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該酶往往只能結(jié)合2個(gè)NAD+分子，這就是半位反應(yīng)性。半位反應(yīng)性實(shí)際上是一種極端的負(fù)協(xié)同效應(yīng)，當(dāng)?shù)谝?、二個(gè)NAD+與酶結(jié)合后，第三個(gè)結(jié)合位點(diǎn)與NAD+的親和力已降得很低，實(shí)際上已不能與NAD+結(jié)合。

目前二十八頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（5）協(xié)同效應(yīng)的生理意義異種協(xié)同效應(yīng)分為別構(gòu)激活（異種正協(xié)同）和別構(gòu)抑制（異種負(fù)協(xié)同）效應(yīng)。它們的意義就是通過效應(yīng)劑與酶結(jié)合來激活或抑制酶的活性，從而調(diào)節(jié)代謝速率。

異種協(xié)同效應(yīng)的生理意義目前二十九頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)協(xié)同效應(yīng)的生理意義正協(xié)同效應(yīng)提供了一個(gè)V對[S]的敏感區(qū)域，即S形曲線中的“陡段”，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)底物濃度處于這個(gè)“陡段”時(shí)，[S]的輕微變化可使V發(fā)生很大的變化，有穩(wěn)定[S]的作用。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)底物濃度處于低[S]的平緩段時(shí)，[S]的變化不會使V有太大的變化，有穩(wěn)定V的作用。別構(gòu)激活劑和別構(gòu)抑制劑可使“陡段”左移和右移。底物引起的同種正協(xié)同效應(yīng)

目前三十頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)協(xié)同效應(yīng)的生理意義底物引起的同種負(fù)協(xié)同效應(yīng)在更大的[S]范圍里使V穩(wěn)定，如3-磷酸甘油醛脫氫酶在低NAD+濃度時(shí)，能順利地進(jìn)行糖酵解，而當(dāng)其他反應(yīng)影響使NAD+濃度增加時(shí)，即使大幅度地增加NAD+（100倍以內(nèi)），都可因其半位反應(yīng)性而不增加酶反應(yīng)速度。底物引起的同種負(fù)協(xié)同效應(yīng)

目前三十一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)3．別構(gòu)酶的其他動力學(xué)術(shù)語①S0.5

前面①式中的KS’=[S]n時(shí)，。由于別構(gòu)酶不符合米氏動力學(xué)，我們將時(shí)的底物濃度稱為表觀

Km

或

S0.5

。

前面的①式目前三十二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)別構(gòu)酶的其他動力學(xué)術(shù)語②

K型效應(yīng)劑和V型效應(yīng)劑

在別構(gòu)效應(yīng)劑中，只影響表觀Km（或者說S

0.

5）的效應(yīng)劑稱為K型效應(yīng)劑，它們與競爭性抑制劑的效應(yīng)相似；競爭性抑制劑只會使Km增大，而K型效應(yīng)劑根據(jù)其是激活還是抑制，分別使S

0.

5降低和升高。只影響Vm的效應(yīng)劑稱為V型效應(yīng)劑，它們與非競爭性抑制劑的效應(yīng)相似；非競爭性抑制劑只會使Vm下降，而V型效應(yīng)劑根據(jù)其是激活還是抑制，分別使Vm升高和降低。目前三十三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)4．別構(gòu)酶的通性①由多個(gè)亞基組成，亞基可以是同種或異種。②有調(diào)節(jié)部位和催化部位。③可結(jié)合多個(gè)配體。④配體的結(jié)合有協(xié)同效應(yīng)，一分子配體與酶結(jié)合后使酶的構(gòu)象改變，從而影響下一分子配體的結(jié)合。⑤根據(jù)CI值或n值可鑒別協(xié)同效應(yīng)的類型。⑥

其V對[S]的曲線不是雙曲線，而是S形曲線（正協(xié)同）或“表觀雙曲線”（負(fù)協(xié)同）。

目前三十四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)三、別構(gòu)機(jī)制的模式1．Hill模式2．Adair模式3．MWC模式4．KNF模式目前三十五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)1．Hill模式

Hill模式是Hill在1909年提出來的，當(dāng)時(shí)是試圖解釋O2與血紅蛋白結(jié)合的S形曲線的，后來用于別構(gòu)酶反應(yīng)中。以下是求Hill系數(shù)n值（協(xié)同系數(shù)）的方法：

式中

…………③設(shè)酶被底物飽和的分?jǐn)?shù)為，則

…②目前三十六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)求n值的方法由②得

…④將④代入③得

…②…………③目前三十七頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)求n值的方法，，…⑤∵

，代入⑤式得

目前三十八頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)求n值的方法以對作圖，可得一直線，其斜率為n，縱軸截距為，橫軸截距為lgS

0.

5

。目前三十九頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)求n值的方法當(dāng)[S]過高或者過低時(shí)（[S]>[S]0.9或[S]<[S]0.1），n常等于1，故在一個(gè)廣泛的[S]范圍內(nèi)作圖時(shí)，得到的是折線。目前四十頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)n值與底物結(jié)合位點(diǎn)數(shù)的關(guān)系

Hill模式忽略了ES，ES2，…ESn-1等形式的存在，由于協(xié)同效應(yīng)和前述忽略不飽和結(jié)合形式的影響，根據(jù)Hill作圖計(jì)算出來的n值往往小于酶對底物的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)，Hb（hemoglobin，血紅蛋白）上有4個(gè)O2結(jié)合位點(diǎn)，但計(jì)算的結(jié)果是n＝2.6～2.8。在負(fù)協(xié)同效應(yīng)中，每分子酶也結(jié)合n個(gè)底物，但計(jì)算的結(jié)果卻是n

<1。所以Hill系數(shù)只能作為鑒別協(xié)同性的指標(biāo)。

目前四十一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)2．Adair模式

Adair模式允許有穩(wěn)定的未被底物飽和的ESx復(fù)合物存在。對于一個(gè)有4個(gè)底物結(jié)合位點(diǎn)的酶，有

其中K1、K2、K3、K4實(shí)際上是微觀或內(nèi)在解離常數(shù)（microscopicorintrinsicdissociationconstants），如果4分子底物是分別結(jié)合在四聚體酶的4個(gè)亞基上，則4個(gè)表觀解離常數(shù)（apparentdissociationconstants）為：

目前四十二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)微觀解離常數(shù)與表觀解離常數(shù)的關(guān)系取上面第二式證明如下：

目前四十三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)Adair模式的速度方程………⑥目前四十四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)將5種酶存在形式的濃度表達(dá)式代入⑥式得

分子分母同乘以得

………⑦目前四十五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)如果酶分子中4個(gè)底物結(jié)合位點(diǎn)是相同的，并且它們之間沒有相互作用，無協(xié)同性，則內(nèi)在解離常數(shù)K1=K2=K3=K4，可用Ks統(tǒng)一表示它們，因此

將這4個(gè)表達(dá)式代入⑦式得

分子分母同除以得

目前四十六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)分子分母同除以得

目前四十七頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)∵

，

∴，與米氏方程相同。如果每一底物結(jié)合位點(diǎn)的內(nèi)在解離常數(shù)不同時(shí)，就會出現(xiàn)協(xié)同性。K1>K2>K3>K4是正協(xié)同性，K1<K2<K3<K4是負(fù)協(xié)同性。

目前四十八頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)∵

，∴

時(shí)

，即

余相似，,

在這些條件下就會導(dǎo)致正協(xié)同性。同理可得出負(fù)協(xié)同性的關(guān)系式。

Adair模式正負(fù)協(xié)同性的判斷目前四十九頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)3．MWC模式

1965年，Monod，Wyman和Changeux提出了一個(gè)根據(jù)酶的構(gòu)象變化來說明協(xié)同效應(yīng)的分子模式，MWC模式即以他們3人的姓縮寫命名。根據(jù)此模式的特點(diǎn)，又稱為齊變模式（concertedmodel）。此模式規(guī)定了以下幾點(diǎn)：①

別構(gòu)酶是寡聚酶，由同種亞基組成，這些亞基稱為原體（protomer），它們在寡聚體中占有均等的地位。②一個(gè)原體對一種配體只有一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)。

目前五十頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)MWC模式的規(guī)定③原體有兩種構(gòu)象狀態(tài)，分別為R型（relaxed，松弛態(tài)）和T型（tensed，緊張態(tài)），這兩種狀態(tài)在與底物的親和力、對別構(gòu)效應(yīng)劑的反應(yīng)、催化活力方面可以不同，同一種狀態(tài)的原體在這些方面是相同的。④在一個(gè)寡聚體中，所有的原體均處于同一種構(gòu)象。各原體構(gòu)象的轉(zhuǎn)變是同步的，在一個(gè)寡聚體中，不存在R型和T型的雜合體。⑤

R型和T型之間有一個(gè)轉(zhuǎn)換平衡。

目前五十一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（1）底物同種協(xié)同效應(yīng)（以4聚體為例）目前五十二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)MWC模式的速度方程（推導(dǎo)略）式中n等于一個(gè)寡聚體中的原體數(shù)，在上例中n＝4。

設(shè)，，則。

目前五十三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)討論①

當(dāng)L無窮小時(shí)，體系中只有R型，。②當(dāng)L無窮大時(shí)，體系中只有T型，。③當(dāng)時(shí)，（兩種內(nèi)在解離常數(shù)相等），目前五十四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)討論④

因?yàn)镽型對底物的親和力恒大于T型，所以值不可能大于1，C可在0～1之間取值。當(dāng)C

=

1時(shí)無協(xié)同效應(yīng)；當(dāng)C=0時(shí)正協(xié)同效應(yīng)最大。C越小正協(xié)同效應(yīng)越大。⑤L越大正協(xié)同效應(yīng)越大。

目前五十五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)MWC模式的Ys對α作圖（不同C值）目前五十六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)MWC模式的Ys對α作圖（不同L值）目前五十七頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)某些別構(gòu)酶（別構(gòu)蛋白）的別構(gòu)常數(shù)別構(gòu)蛋白配體結(jié)合位點(diǎn)數(shù)Hill系數(shù)LC血紅蛋白O242.83×1050.01酵母丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸42.89×1030.01酵母3-P-甘油醛脫氫酶NAD+42.3600.04目前五十八頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)（2）MWC模式的異種協(xié)同效應(yīng)假設(shè)底物優(yōu)先與R型結(jié)合，別構(gòu)激活劑A也優(yōu)先與R型結(jié)合，則A的存在可使R和T之間的平衡偏向R型，即L值降低，提供更多的R型供底物結(jié)合用，使Ys上升，表現(xiàn)出激活效應(yīng)，同時(shí)底物正協(xié)同效應(yīng)減弱。如果A與R型的結(jié)合不改變R型的催化效應(yīng)，也不改變KR，則A為K型激活劑。

目前五十九頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)MWC模式的異種協(xié)同效應(yīng)

相反，K型抑制劑I優(yōu)先與T型結(jié)合，使L值上升，T型增加，Ys降低，表現(xiàn)出抑制作用，同時(shí)底物正協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)。

如果KR=KT，但R型有較高的催化效率，則與R型結(jié)合的A成為V型激活劑，與T型結(jié)合的I成為V型抑制劑。

MWC模式?jīng)]有能夠解釋負(fù)協(xié)同效應(yīng)。目前六十頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)4．KNF模式

1966年，Koshland，Nemethy和Filmer對Adair模式進(jìn)行了擴(kuò)展，提出了KNF模式，根據(jù)此模式的特點(diǎn)，又被稱為序變模式（sequentialmodel）。其要點(diǎn)如下：①在底物或效應(yīng)劑不存在時(shí)，酶的各個(gè)原體以同一種構(gòu)象存在。

目前六十一頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)KNF模式的要點(diǎn)②

當(dāng)?shù)孜锱c一個(gè)原體結(jié)合后，可引起此原體構(gòu)象的變化，同時(shí)使鄰近的原體改變對底物的親和力；第二分子底物與第二個(gè)原體結(jié)合后，使第二個(gè)原體構(gòu)象發(fā)生改變，同時(shí)又影響了剩余原體對底物的親和力。

K1>K2>K3>K4（內(nèi)在解離常數(shù)）為正協(xié)同效應(yīng)，K1<K2<K3<K4為負(fù)協(xié)同效應(yīng)。

目前六十二頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)四、引起非雙曲線動力學(xué)的其他現(xiàn)象1．酶的記憶現(xiàn)象

有些單體酶能表現(xiàn)出S形曲線，這也是因?yàn)閯e構(gòu)效應(yīng)引起的。1967年Rabin提出酶——底物復(fù)合物能進(jìn)行異構(gòu)作用的機(jī)制來解釋S形曲線。

ES必須先緩慢地異構(gòu)成FS，然后快速地分解（breakdown）成F和P，F(xiàn)能夠回復(fù)到E，也可以直接與S結(jié)合形成FS。

return目前六十三頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)酶的記憶現(xiàn)象引起S形曲線的機(jī)理在低濃度S時(shí)，酶主要以E和ES形式存在，產(chǎn)物形成速度被緩慢的異構(gòu)化作用所限制。由于[S]低，F(xiàn)有較多的比例回復(fù)到了E，只有少量的F直接與S結(jié)合成FS。當(dāng)[S]高時(shí)，有較多的F直接與S結(jié)合成FS，由于直接生成FS，避免了這個(gè)限速步驟，所以大幅度地加快了反應(yīng)速度，從而表現(xiàn)出S形曲線。

反應(yīng)式目前六十四頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)別構(gòu)效應(yīng)劑對記憶酶的影響別構(gòu)激活劑與E結(jié)合后可以提高異構(gòu)化速率，別構(gòu)抑制劑則降低異構(gòu)化速率。別構(gòu)效應(yīng)劑通過影響k4及k1’也會影響S形曲線的形狀。

目前六十五頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)記憶酶舉例

FS釋放出產(chǎn)物后仍保持F構(gòu)象可以認(rèn)為是一種“記憶”現(xiàn)象。有記憶現(xiàn)象的酶稱為記憶酶。記憶酶有單底物單產(chǎn)物的，也有雙底物雙產(chǎn)物的。動物肝臟中的葡萄糖激酶和大麥胚中的己糖激酶都是典型的記憶酶。

目前六十六頁\總數(shù)七十一頁\編于六點(diǎn)2．可引起正協(xié)同