КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МУЛЬТИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ
Гольдштейн Б. Н., Ермаков Г. Л.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН,142292 Пущино
Рассматриваются кинетические
модели новых типов для структурно организованных множественных
ферментных активных центров. Такие ферментные системы занимают
ключевые позиции в системах метаболизма и подвержены множественным
регуляторным воздействиям. В отличие от классических моделей отдельных
ферментов, модели структурно организованных ферментных систем
приводят к кинетическим уравнениям, допускающим нетривиальное
колебательное или триггерное поведение. При конструировании кинетических
моделей используются свойства симметрии мультиферментых комплексов
и согласованное изменение активностей при конформационных перестройках.
По сложности регуляторного поведения мультиферментные комплексы
уподобляются нейронным сетям. Рассматриваются примеры мультифункциональных
ферментов. В качестве наиболее сложной ферментной системы рассмотрен
пируват дегидрогеназный комплекс, обладающий сетью липоильных
групп для передачи субстратных интермедиатов по множеству субъединиц
ферментного остова. При анализе кинетических моделей используются
оригинальные методы теории графов, значительно упрощающие этот
анализ. С помощью новых кинетических моделей исследуется взаимодействие
сигнальных гормональных систем и систем метаболизма.