Ang teorya na sapilitan-fit ay nagmula sa Koshland at tumutugma sa isang pagpapalawig ng lock-and-key na prinsipyo, na ipinapalagay na magkakatugma ang mga istrukturang anatomiko. Ang induced-fit ay tumutukoy sa enzymes tulad ng kinase na nagbabago ng kanilang pagsasaayos upang makabuo ng isang enzyme-ligand complex. Sa mga depekto ng enzyme, ang prinsipyo ng sapilitan na sapilitan ay maaaring maapektuhan ng mga pagkalito.
Ano ang sapilitan?
Mayroong pagiging tiyak na umiiral sa pagitan enzymes at mga substrate. Ang pagiging tiyak na umiiral dito ay nagpapahiwatig ng prinsipyo ng lock-and-key. Ang isang espesyal na anyo ng lock-and-key na prinsipyo ay naroroon na may sapilitan-fit. Maraming proseso sa paggana ng katawan alinsunod sa lock-and-key o hand-in-glove na prinsipyo. Nalalapat ito, halimbawa, upang maipahayag joints. Ang pinagsamang ulo nakikibahagi sa magkasanib na socket tulad ng isang susi sa isang kandado o isang kamay sa isang guwantes. Ang pintuan ay hindi bubukas hanggang ang susi ay tumpak na magkasya sa kandado. Sa parehong konteksto, ang ilang mga pag-andar ng katawan ay bubuksan lamang kapag ang mga istraktura ay magkakasama nang tumpak. Ang isang espesyal na anyo ng prinsipyo ng key-in-lock ay Induced-fit. Ito ay isang teorya para sa pagbuo ng mga protein-ligand complex, tulad ng isang enzyme-substrate complex sa konteksto ng mga reaksiyong catalyzed na enzyme. Si Daniel E. Koshland ay itinuturing na unang naglalarawan ng teorya at unang ipinostulate ito noong 1958. Hindi tulad ng lock-and-key na prinsipyo, ang induced-fit na teorya ay hindi ipinapalagay ang dalawang static na istruktura. Sa gayon, lalo na sa kaso ng mga protein-ligand complex, isang pagbabago lamang na sumunod sa protina na kasangkot ang dapat payagan ang form na bumuo. Ang Koshland ay isinasaalang-alang ang ligand at protina, o mas mahusay na enzyme, upang maging pabago-bago at rayos ng gulong ng isang pakikipag-ugnay na hinihimok ang parehong kasosyo, alang-alang sa kumplikadong pagbuo, upang sumailalim sa isang pagbabago na umaayon.
Pag-andar at gawain
Mayroong pagiging tiyak na umiiral sa pagitan enzymes at mga substrate. Ang pagiging tiyak na umiiral dito ay nagpapahiwatig ng prinsipyo ng lock-and-key. Ang bawat enzyme ay nagdadala ng isang aktibong site. Ang sentro na ito ay hugis upang bumuo ng isang kumplikadong may isang ligan sa isang paraan na umaangkop halos perpektong sa spatial na hugis ng substrate na inilaan para dito. Gayunpaman, sa maraming mga enzyme, ang kani-kanilang aktibong site ay nasa isang mas mababa sa perpektong form hangga't hindi ito nakasalalay sa isang substrate. Ang pagmamasid na ito ay tila salungat sa lock-and-key na prinsipyo, sapagkat sa kaso ng mga enzyme at kanilang mga ligan, ang pagtutugma ng hugis ay tila unang nangyayari. Kaya, sa lalong madaling nakakabit ang enzyme sa isang ligand, intermolecular mga pakikipag-ugnayan ay sapilitan Ang mga ito mga pakikipag-ugnayan sa antas ng intermolecular ay sanhi ng pagbabago ng enzyme na umaayon. Ang pagsasaayos ay tumutukoy sa iba't ibang mga posibilidad ng pag-aayos ng mga indibidwal na atomo ng isang Molekyul na nagreresulta mula sa simpleng pag-ikot tungkol sa isang axis. Kaya, ang pagbabago ng pagsasaayos ng mga enzyme ay tumutugma sa isang pagbabago sa spatial na pag-aayos ng kanilang molecule at kung ano ang nagbibigay-daan sa pagbuo ng isang enzyme-substrate complex sa unang lugar. Halimbawa, ang hexokinase catalyze bilang mga enzyme na unang hakbang ng glycolysis. Sa sandaling nakatagpo ng mga enzim na ito ang substrate glukos, ang isang sapilitan-fit ay maaaring obserbahan sa kahulugan ng pagbuo ng isang "sapilitan magkasya". Ang enzyme hexokinase phosporylates ang ligand nito glukos sa isang glucose-6-pospeyt sa pagkonsumo ng ATP. Ang istraktura ng tubig ay kahawig ng nasa loob ng alkohol na pangkat ng C6 atomo na ang enzyme phosphorylates habang nasa reaksyon. Dahil sa maliit nitong sukat, tubig molecule maaaring mag-attach sa aktibong lugar ng enzyme, kaya ang hydrolysis ng ATP ay gagawin. Gayunpaman, pinapayagan ng induced-fit na ma-catalyze ang hexokinase glukos conversion na may mataas na pagtutukoy, kaya ang ATP hydrolysis ay dapat mangyari sa isang maliit na sukat. Sa gayon, sa mekanismo na sapilitan-sapilitan, tumataas ang pagiging tiyak ng substrate. Ang prinsipyo ay partikular na napapansin sa mga kinase sa loob ng organismo ng tao. Ang sapilitan-fit ay hindi nalalapat sa bawat kumplikadong ligand-receptor, sapagkat sa maraming mga kaso ay may likas na mga limitasyon sa pagbabago ng pagsunod ng parehong mga kasosyo.
Mga karamdaman at karamdaman
Ang kaguluhan ay ang prinsipyo ng sapilitan na sapilitan sa iba't ibang mga depekto ng enzyme. Sa phenylketonuria, halimbawa, ang mga enzyme ay pinaghihigpitan sa kanilang aktibidad o ganap na nabigo. Karaniwan ito ay sanhi ng isang depekto sa genetiko. Sa phenylketonuria, ang enzyme phenylalanine hydroxylase ay may depekto. Ang Phenylalanine ay hindi na ginawang tyrosine at naipon nang naaayon. Ang mga sangkap na neurotoxic ay ginawa, upang bilang karagdagan sa kaisipan pagpapaatras, ang mga pasyente ay may pagkahilig sa mga seizure. Ang mga depekto ng enzim ay karaniwang natutukoy sa genetiko at sanhi ng isang depektibong naka-code na pagkakasunud-sunod ng amino acid sa DNA. Ang mga sakit na metaboliko na sanhi ng mga depekto ng enzyme at tulad ng isang nabalisa na prinsipyo na sapilitan na sapilitan ay kilala bilang mga enzymopathies. pyruvate ang mga depekto ng kinase ay naroroon, halimbawa, sa isang depektibong pag-coding ng PKLR gene. ito gene ay matatagpuan sa genus locus 1q22 ng chromosome 1. Ang iba`t ibang mutasyon ay kilala mula sa alelyong PKLR ng pyruvate kinase, na nagpapakita bilang mga depekto sa form na R. Ang sakit niya ay tinatawag namang glycogenosis type VI at kabilang sa pangkat ng mga sakit na glycogen imbakan. Ito ay isang autosomal recessive o X-link na minanang metabolic disorder dahil sa mga depekto ng enzyme. Mas tiyak, ang sanhi ay nakasalalay sa iba't ibang mga depekto ng enzyme ng phosporylase kinase system sa loob ng atay at kalamnan. Ang kilala sa kontekstong ito ay halimbawa ang X-linked phosporylase-b-kinase na depekto sa atay, ang depekto ng atay phosphorylase ng autosomal recessive na mana at ang pinagsamang kabiguan ng phosphorylase-b-kinase sa loob ng atay at kalamnan. Sa konteksto ng atay phosporylase, ang mga causative mutation ay naisalokal sa PYGL gene at sa gayon ay matatagpuan sa chromosome 14q21 hanggang q22. Ang pinagsamang kakulangan sa atay-kalamnan phosphorylase ay naiugnay sa mutasyon sa PHKB gene sa locus 16q12-q13. Mga causative mutation sa PHKA2 gene sa locus Xp22.2-p22.1 ay nakilala para sa X-link atay na phosphorylase kinase na depekto. Ang iba pang mga glycogenoses ay maaari ring alisin o gawing komplikado ang sapilitan na akma na epekto ng kaukulang kinase.
