Sukelto tinkamumo teorija kilo iš Koshlando ir atitinka užrakto ir rakto principo išplėtimą, kuris daro prielaidą, kad anatominės struktūros dera tarpusavyje. Sukeltas tinkamumas reiškia fermentai (enzimai) pavyzdžiui, kinazės, kurios keičia savo konformaciją ir sudaro fermento-ligando kompleksą. Esant fermentų defektams, sutrikimai gali paveikti sukelto tinkamumo principą.
Kas yra sukeltas tinkamumas?
Tarp jų yra privalomas specifiškumas fermentai (enzimai) ir substratai. Šis privalomas specifiškumas reiškia užrakto ir rakto principą. Yra speciali užrakto ir rakto principo forma su indukuotu pritaikymu. Daugelis kūno procesų veikia pagal užrakto ir rakto arba rankos pirštinės principą. Tai taikoma, pavyzdžiui, šarnyrinėms sąnarių. Jungtis vadovas įsitraukia į jungties lizdą kaip raktas spynoje arba ranka pirštinėje. Durys neatidaromos, kol raktas tiksliai netelpa spynoje. Tame pačiame kontekste tam tikros kūno funkcijos atsiveria tik tada, kai struktūros tiksliai dera. Speciali rakto užrakto principo forma yra „Induced-fit“. Tai yra baltymų-ligandų kompleksų, tokių kaip fermento-substrato kompleksas, susidarymo teorija fermentų katalizuojamų reakcijų kontekste. Danielis E. Koshlandas laikomas pirmuoju, kuris aprašė teoriją ir pirmą kartą ją postulavo 1958 m. Skirtingai nuo „užrakto ir rakto“ principo, indukuoto pritaikymo teorija neprisiima dviejų statinių struktūrų. Taigi, ypač baltymų-ligandų kompleksų atveju, tik konformacinis dalyvaujančio baltymo pokytis turėtų leisti kompleksui susidaryti. Koshlandas laikė, kad ligandas ir baltymai, arba geresnis fermentas, yra dinamiški ir kalbėjo sąveikos, kuri skatina abu partnerius, siekiant kompleksinio susidarymo, atlikti konformacinius pokyčius.
Funkcija ir užduotis
Tarp jų yra privalomas specifiškumas fermentai (enzimai) ir substratai. Šis privalomas specifiškumas reiškia užrakto ir rakto principą. Kiekvienas fermentas turi aktyvią vietą. Šis centras yra suformuotas taip, kad sudarytų kompleksą su ligandu taip, kad beveik idealiai atitiktų jam skirtą substrato erdvinę formą. Tačiau daugelyje fermentų atitinkama aktyvioji vieta yra ne tokios tobulos formos, jei ji nėra prisijungusi prie substrato. Panašu, kad šis pastebėjimas prieštarauja „užrakto ir rakto“ principui, nes fermentų ir jų ligandų atveju pirmiausia atrodo formos derinimas. Taigi, kai tik fermentas prisijungia prie tarpmolekulinio ligando sąveika yra sukeltos. Šie sąveika tarpmolekuliniame lygyje sukelia konformacinį fermento pokytį. Konformacija reiškia skirtingas atskirų molekulės atomų išsidėstymo galimybes, atsirandančias dėl paprasto sukimosi apie ašį. Taigi fermentų konformacinis pokytis atitinka jų erdvinio išdėstymo pasikeitimą molekulės ir tai pirmiausia leidžia susidaryti fermentų-substratų kompleksą. Pavyzdžiui, heksokinazė kaip fermentai katalizuoja pirmąjį glikolizės etapą. Kai tik šie fermentai susiduria su substratu gliukozė, sukeltą tinkamumą galima pastebėti „sukelto priepuolio“ formavimosi prasme. Fermentas heksokinazė fosforilina savo ligandą gliukozė iki gliukozės-6-fosfatas vartojant ATP. Sistemos struktūra vanduo primena tą alkoholio C6 atomo grupėje, kurią fermentas fosforilina reakcijos metu. Dėl savo mažo dydžio vanduo molekulės galėtų prisijungti prie aktyvios fermento vietos, todėl susidarytų ATP hidrolizė. Tačiau sukeltas tinkamumas leidžia heksokinazei katalizuoti gliukozė konversija su dideliu specifiškumu, todėl ATP hidrolizė turi vykti nedideliu mastu. Taigi, naudojant sukelto pritaikymo mechanizmą, substrato specifiškumas padidėja. Šis principas ypač pastebimas žmogaus organizme esančiose kinazėse. Indukuotas tinkamumas netaikomas kiekvienam ligando receptorių kompleksui, nes daugeliu atvejų abiejų partnerių konformaciniam pokyčiui yra natūralios ribos.
Ligos ir sutrikimai
Sutrikęs yra įvairių fermentų defektų sukeltas tinkamumo principas. Į fenilketonurija, pavyzdžiui, fermentų veikla yra ribota arba jie visiškai neveikia. Dažniausiai taip yra dėl genetinio defekto. Į fenilketonurija, fermento fenilalanino hidroksilazė yra sugedusi. Fenilalaninas nebevirsta tirozinu ir atitinkamai kaupiasi. Gaminamos neurotoksinės medžiagos, todėl be psichinių atsilikimas, pacientai turi polinkį į traukulius. Fermentų defektai dažniausiai nustatomi genetiškai ir atsiranda dėl nepakankamai koduojamos aminorūgščių sekos DNR. Medžiagų apykaitos ligos, kurias sukelia fermentų defektai, ir toks sutrikęs sukelto tinkamumo principas yra žinomi kaip enzimopatijos. piruvato kinazės defektų yra, pavyzdžiui, defektiškai koduojančiame PKLR genas. Tai genas yra 1 chromosomos 22q1 geno lokuse. Iš PKLR alelio yra žinomos skirtingos mutacijos piruvatas kinazės, kurios pasireiškia kaip R formos defektai. Jos liga savo ruožtu vadinama VI tipo glikogenoze ir priklauso glikogeno kaupimosi ligų grupei. Tai autosominis recesyvinis arba su X susijęs paveldimas medžiagų apykaitos sutrikimas dėl fermentų defektų. Tiksliau, priežastis slypi įvairiuose fosforililokinazės sistemos fermentų defektuose kepenys ir raumenys. Šiame kontekste žinomi, pavyzdžiui, X susietos fosforililės-b-kinazės defektai kepenys, autosominio recesyvinio paveldėjimo kepenų fosforililės defektas ir bendras fosforililės-b-kinazės nepakankamumas kepenyse ir raumenyse. Kontekste kepenys fosforilazės, priežastinės mutacijos buvo lokalizuotos PYGL genas ir taip yra 14q21 - q22 chromosomose. Kombinuotas kepenų ir raumenų fosforilazės trūkumas yra susijęs su PHKB geno mutacijomis 16q12-q13 lokuse. Buvo nustatytos priežastinės PHKA2 geno mutacijos Xp22.2-p22.1 lokusuose dėl X susietos kepenų fosforililokinazės defekto. Kitos glikogenozės taip pat gali panaikinti arba apsunkinti atitinkamos kinazės sukeltą pritaikymą.
