Исследование некоторых физико-химических свойств протеиназы Penicillium wortmannii
Протеиназа 1, обладающая коллагенолитическим действием, нас интересует с практической точки зрения, поэтому были рассчитаны некоторые кинетические характеристики для этого фермента.
Если предположить, что в каждом элементарном акте процесса инактивации фермента под действием Н+ - ионов участвует одна его молекула, то кислотную инактивацию можно представить в виде реакции первого порядка. Кинетическое уравнение первого порядка имеет вид:
2,303 lg E0/E=K,
где Е0 – исходная активность фермента
Е – активность в момент времени
К – константа скорости инактивации, характеризующая потерю активности в течение часа, час-1.
|
Остаточную активность выражали в процентах от исходной и затем использовали в расчётах констант инактивации. Величину находили, как среднее из 5 – 6 определений (табл.2).
Таблица 2.
Кислотная инактивация протеиназы 1 при температуре 500С.
t, ч | Значения рН | |||||||
5,0 | 7,0 | 9,0 | 11,0 | |||||
Е | К*103ч-1 | Е | К*103ч-1 | Е | К*103ч-1 | Е | К*103ч-1 | |
0 | 100 | 2 | 100 | 2 | 100 | 2 | 100 | 2 |
12 | 65,1 | 37,0 | 100 | 2 | 100 | 2 | 63,2 | 38,1 |
24 | 45,2 | 33,6 | 92,3 | 2,33 | 92,3 | 2,33 | 42,3 | 36,0 |
48 | 16,8 | 37,7 | 88,0 | 2,54 | 87,8 | 2,54 | 18,1 | 36,3 |
96 | 7,6 | 36,8 | 81,0 | 2,23 | 81,5 | 2,19 | 7,0 | 37,1 |
120 | 6,7 | 35,7 | 66,3 | 2,50 | 68,2 | 2,30 | 6,5 | 37,7 |
144 | 6,5 | 33,1 | 62,2 | 2,56 | 60,9 | 2,54 | 6,0 | 34,0 |
Как видно из табл.2, при определённом рН, значения констант достаточно близки друг к другу, максимальное отклонение от средних значений не превышает 10 – 15%, что вполне допустимо в исследованиях кинетики химических реакций. Это свидетельствует о том, что процесс инактивации протеиназы 1 является реакцией первого порядка. Различия в значениях при рН 5,0 и 11,0 и при рН 7,0 – 10,0 на целый порядок ещё раз указывают на лабильность фермента в слабо - кислой и слабо - щелочной зонах.
Исследования термической инактивации протеиназы 1 при различных значениях рН позволили рассчитать константы инактивации для температур 30, 40, 50, 60оС, а затем найти термодинамические параметры этого процесса.
Термодинамические расчёты были проведены только для вышеуказанных температур (табл.3).
Таблица 3.
Термодинамические характеристики активированного комплекса
протеиназы I.
t, oC | PH | Еакт | DН¹ | DF¹ | DS Дж*К-1*моль-1 |
Дж*моль-1 | |||||
30-60 | 5,0 | 245,8 | 244,6 | 53,2 | 600,3 |
30-40 | 7,0 | 75,6 | 72,0 | 68,1 | 13,6 |
40-60 | 7,0 | 300,5 | 298,2 | 60,0 | 734,9 |
30-40 | 9,0 | 72,4 | 71,0 | 69,9 | 9,9 |
40-60 | 9,0 | 295,9 | 294,1 | 60,0 | 723,9 |
30-40 | 11,0 | 255,9 | 253,6 | 54,9 | 624,3 |