Izraisīts-piemērots-Teorija atgriežas Koshland un atbilst atslēgas atslēgas principa paplašinājumam, kura pamatā ir anatomisko struktūru piemērotības precizitāte. Induktīvā piemērotība attiecas uz fermentiem, piemēram, kināzi, kas maina to konformāciju, veidojot enzīmu-ligandu kompleksu. Fermentu defektu gadījumā traucējumus var izraisīt izraisītais piemērotības princips.
Kas ir izraisītā piemērotība?
Daudzi procesi ķermenī darbojas pēc atslēgas atslēgas vai ar roku cimdā principa. Tas attiecas, piemēram, uz šarnīrveida savienojumiem. Savienojuma galva nofiksējas locītavas ligzdā kā atslēga slēdzenē vai roka cimdā. Durvis atveras tikai tad, kad atslēga atrodas tieši slēdzenē. Tajā pašā kontekstā noteiktas ķermeņa funkcijas tiek atvērtas tikai tad, kad struktūras precīzi atbilst.
Piemērota ir īpaša atslēgas-slēdzenes principa forma. Šī ir olbaltumvielu-ligandu kompleksu veidošanās teorija, piemēram, fermenta-substrāta komplekss fermentu katalizētu reakciju kontekstā.
Daniels E. Koshlands tiek uzskatīts par pirmo, kurš aprakstījis teoriju, un pirmo reizi to postulējis 1958. gadā. Atšķirībā no atslēgas slēdzenes principa, inducētā fit teorija nepieņem divas statiskas struktūras. Īpaši olbaltumvielu-ligandu kompleksu gadījumā iesaistītā proteīna konformācijas izmaiņām jāļauj veidot kompleksu. Ligands un olbaltumvielas, vai drīzāk ferments, Koshland tika uzskatīts par dinamisku un runāja par mijiedarbību, kas abus partnerus sarežģītas veidošanās dēļ virza uz konformācijas izmaiņām.
Funkcija un uzdevums
Starp fermentiem un substrātiem pastāv saistoša specifika. Šī saistošā specifika nozīmē atslēgas atslēgas principu. Katram fermentam ir aktīvs centrs. Lai izveidotu kompleksu ar ligandu, šis centrs ir precīzi izveidots tā, lai tas gandrīz perfekti atbilstu paredzētā pamatnes telpiskajai formai.
Tomēr daudzu enzīmu gadījumā aktīvais centrs katrā ziņā ir formā, kas nav ļoti precīza, ja vien tā nav piesaistīta substrātam. Šis novērojums, šķiet, ir pretrunā ar atslēgas un atslēgas principu, jo fermenti un to ligandi sākotnēji, šķiet, pielāgo savu formu.
Tiklīdz ferments piestiprinās ligandam, tiek izveidota starpmolekulārā mijiedarbība. Šīs mijiedarbības starpmolekulārajā līmenī izraisa izmaiņas fermenta uzbūvē. Ar konformāciju saprot dažādus iespējamos atsevišķu atomu izvietojumus molekulā, kas rodas vienkāršas rotācijas rezultātā ap asi. Fermentu konformācijas izmaiņas atbilst izmaiņām to molekulu telpiskajā izkārtojumā un ļauj tikai izveidot fermentu-substrātu kompleksu.
Heksokināze kā fermenti katalizē, piemēram, glikolīzes pirmo soli. Tiklīdz šie fermenti nonāk saskarē ar glikozes substrātu, var novērot izraisītu saderību "izraisītas saderības" veidošanās nozīmē. Ferments heksokināze fosforilē tā ligandu glikozi, patērējot ATP, veidojot glikozes-6-fosfātu.
Ūdens struktūra līdzinās C6 atoma spirta grupas struktūrai, kuru enzīms reakcijas laikā fosforilē. Mazā izmēra dēļ ūdens molekulas varētu piesaistīties enzīma aktīvajam centram, lai tiktu radīta ATP hidrolīze. Tomēr ierosinātā piemērotība ļauj heksokināzei ar īpašu specifiskumu katalizēt glikozes pārvēršanu, lai nelielā mērā būtu jāveic ATP hidrolīze. Ar inducētā fit mehānisma palīdzību substrāta specifika palielinās.
Principu cilvēka organismā var ievērot īpaši kināžu gadījumā. Izraisītā adaptācija neattiecas uz visiem ligandu-receptoru kompleksiem, jo abu partneru konformācijas izmaiņas daudzos gadījumos ir dabiskas robežas.
Slimības un kaites
Dažādu enzīmu defektu gadījumā tiek traucēts inducētās piemērotības princips. Piemēram, fenilketonūrijā fermentu darbība ir ierobežota vai pilnībā neizdodas. Parasti tas notiek ģenētiska defekta dēļ. Fenilketonūrijā fermenta fenilalanīna hidroksilāze ir nepilnīga. Fenilalanīns vairs netiek pārveidots par tirozīnu un attiecīgi uzkrājas. Neirotoksiskas vielas rodas tā, ka papildus garīga rakstura traucējumiem pacientam ir arī tendence uz krampjiem. Fermentu defekti parasti ir ģenētiski, un tos izraisa nepareizi kodēta aminoskābju secība DNS.
Metabolisma slimības, ko izraisa fermentu defekti, un šāds traucēts inducētās fit princips ir pazīstams kā enzimopātijas. Piruvāta kināzes defekti ir, piemēram, nepareizi kodētā PKLR gēnā. Šis gēns atrodas 1. hromosomas gēna lokusā 1q22. Ir zināmas dažādas piruvāta kināzes PKLR alēles mutācijas, kas parādās kā R formas defekti.
Hersa slimība atkal tiek saukta par VI tipa glikogenozi un pieder pie glikogēna glabāšanas slimību grupas. Tas ir autosomāli recesīvs vai ar X saistīts metabolisma traucējums fermentu defektu dēļ. Precīzāk, cēlonis ir dažādi enzīmu defekti fosforilāzes kināzes sistēmā aknās un muskuļos. Šajā kontekstā, piemēram, ir zināms ar X saistītās fosforilāzes-b-kināzes defekts aknās, autosomāli recesīvās mantojuma aknu fosforilāzes defekts un kombinētā fosforilāzes-b-kināzes mazspēja aknās un muskuļos.
Saistībā ar aknu fosforilāzi izraisītās mutācijas tika lokalizētas PYGL gēnā un tāpēc atrodas hromosomā no 14q21 līdz q22. Apvienotais aknu muskuļu fosforilāzes deficīts ir saistīts ar PHKB gēna mutācijām lokusā 16q12-q13. Cēloņu mutācijas PHKA2 gēnā uz lokusa Xp22.2-p22.1 tika identificētas ar X saistītā aknu fosforilāzes kināzes defekta gadījumā. Arī citas glikogenozes var mazināt attiecīgās kināzes izraisīto piemērotības efektu vai padarīt to grūtāku.
