siten aiomme puhua cooperative binding, joka on erittäin mielenkiintoinen aihe, kun keskustelemme entsyymin kinetiikasta, mutta ensin käydään läpi ajatus siitä, että voimme jakaa entsyymikatalyysin kahteen vaiheeseen, ensinnäkin substraatti-entsyymin sitoutuminen ja toiseksi tuotteen muodostuminen, ja tämän ajatuksen avulla voimme johtaa michaelis-mentenin yhtälön, joka on erittäin hyödyllinen tarkasteltaessa kvantitatiivisesti entsyymin kinetiikkaa. Muistakaa myös, että substraattikonsentraation kasvaessa tuotteen muodostumisnopeus tasaantuu maksimiarvoonsa, kuten tässä kuvaajassa näkyy. Nyt ensimmäinen asia, josta haluan puhua, on se, että jotkin proteiinit voivat sitoa useampia kuin yhden substraatin, eikä kaikilla entsyymeillä ole vain yhtä aktiivista aluetta, joten E Plus -entsyymit voivat muodostaa es:iä niin sanotulla reaktiolla 1, mutta jotkin entsyymit voivat myös reagoida jonkin toisen substraattimolekyylin kanssa muodostaen es:iä 2 siten, mitä kutsun nimellä ”reaktio 2”. 2 ja taas muodostamaan es 3 reaktion 3 kautta ja niin edelleen nyt nämä entsyymit voivat muodostaa tuotteen missä tahansa prosessin vaiheessa riippumatta siitä, kuinka monta molekyyliä substraattia on sidottu nyt odottaisi reaktion 1 nopeuden olevan nopeampi kuin reaktion 2 nopeus jos tarkastelemme esimerkkiä entsyymistä, jossa on kolme substraattia sitovaa paikkaa on kolme tyhjää paikkaa, jotka ovat käytettävissä substraattia varten reaktiossa 1, ja vain kaksi paikkaa on käytettävissä reaktiossa 2, joten odottaisi nopeuden 1 olevan nopeampi, samoin nopeus 2 olisi nopeampi kuin nopeus 3 samasta syystä. Ajatuksena on, että aktiivisen alueen kylläisyys ei kasva lineaarisesti substraattikonsentraation kasvaessa. Ymmärrän, että tämä voi olla suusanallista, joten tarkastellaan asiaa graafisesti, mutta näytämme myös poikkeuksen tähän sääntöön. Tässä ensimmäisessä kuvaajassa olen piirtänyt substraattikonsentraation ja entsyymin prosentuaalisen kylläisyyden vastakkain, ja kuten näette, käyrä tasaantuu, kun substraatin sidontapaikat alkavat olla varattuja. Seuraavaksi piirrän toisenlaisen kuvaajan. käyrän, jonka voitte myös nähdä joissakin entsyymeissä, ja siinä substraatin sitoutuminen tapahtuu nopeammin, kun sitoutumispaikat tulevat varatuiksi. Substraatin sitoutuminen muuttaa substraatin affiniteettia, ja kutsumme tätä yhteistoiminnallisuudeksi. Yhteistoiminnallisuuden osalta voimme nyt määritellä kolme uutta ajatusta. Positiivisesti yhteistoiminnallinen sitoutuminen tapahtuu silloin, kun substraatin sitoutuminen lisää entsyymin affiniteettia myöhempään substraattiin. Negatiivisesti yhteistoiminnallinen sitoutuminen tapahtuu silloin, kun substraatin sitoutuminen vähentää entsyymin affiniteettiä myöhempään substraattiin enemmän kuin normaalisti odottaisi, ja…yhteistyökykyinen sitoutuminen on sama kuin ensimmäinen esimerkki, jossa substraatin sitoutuminen ei vaikuta entsyymin affiniteettiin substraattimolekyylejä kohtaan, joten tarkastellaan tätä graafisesti, jos meillä on proteiini, jossa on vaikkapa viisi sitoutumiskohtaa, ja piirretään varattujen paikkojen osuus suhteessa substraattikonsentraatioon, saadaan kolme mahdollista käyrää vihreä käyrä, joka saa sigmoidisen muodon, edustaa entsyymiä, jolla on positiivinen yhteistyökyky sininen käyrä, joka on hyperbolisen muodon omaava, edustaa entsyymiä, jolla on ei-positiivinen yhteistyö.yhteistyökykyistä sitoutumista ja punainen käyrä edustaisi entsyymiä, jolla on negatiivisesti yhteistyökykyinen sitoutuminen. Muistakaa, että yhteistyökykyisyyden vaikutukset näkyvät vasta sen jälkeen, kun jokin substraatti on jo sitoutunut, minkä vuoksi kolmen käyrän välinen ero miehitetyn osuuden välillä on paljon pienempi, sillä pienemmät arvot, kuten esimerkiksi 1/5, jotka olen näyttänyt tässä, kuin se on korkeammilla arvoilla, joten tarkastellaan konkreettista esimerkkiä parista proteiinista: hemoglobiini tai HB on happea kuljettava molekyyli, jota löytyy ihmisen verestä, ja se voi sitoa yhteensä neljä happimolekyyliä, ja sillä on positiivisesti yhteistoiminnallinen sitoutuminen myoglobiini toisaalta joka on lihaskudoksessa oleva happea kuljettava molekyyli, voi sitoa yhteensä vain yhden happimolekyylin, ja koska se voi sitoa vain yhden, sen on osoitettava ei-yhteistyösidonnaista sitoutumista, koska ei ole muuta substraattia, josta voitaisiin puhua. proteiinien ja hapen paineen välille. Muistakaa, että happi on substraattimme, ja koska se on kaasu, käytämme painetta konsentraation sijasta, huomaatte, että punainen sigmoidikäyrä, joka liittyy hemoglobiinin positiiviseen yhteistoiminnalliseen sitoutumiseen, näyttää erilaiselta kuin sininen hyperbolinen käyrä, joka liittyy myoglobiinin ei-yhteistoiminnalliseen sitoutumiseen, ja sininen hyperbolinen käyrä, joka liittyy myoglobiinin ei-yhteistoiminnalliseen sitoutumiseen.Mitä siis opimme? Ensin opimme, että jotkin proteiinit voivat sitoa enemmän kuin yhden ekvivalentin substraatin, ja seuraavaksi opimme, että on olemassa kolme erilaista yhteistoiminnallisuuden tyyppiä: positiivinen, negatiivinen ja ei-yhteistoiminnallinen. Lopuksi opimme proteiineista, joilla on kaksi erilaista yhteistoiminnallisuuden tyyppiä, jotka ovat happea sitovia molekyylejä hemoglobiini ja myoglobiini
.