誘導フィットとロックアンドキーの違いは何ですか

誘導フィット アンド ロックおよびキー モデルは、酵素-基質相互作用の 2 つのモデルです。一般に、それらは酵素が基質とどのように相互作用するかを説明します。

対象となる主な分野

1. 誘導適合モデルとは
– 定義、作用機序、重要性
2. ロック アンド キー モデルとは
– 定義、作用機序、重要性
3. Induced Fit と Lock and Key Model の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4. Induced Fit と Lock and Key Model の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

主な用語

活性部位、酵素、誘導適合モデル、鍵と鍵のモデル、基質

誘導適合モデルとは

誘導適合モデルは、酵素-基質相互作用を説明する主要なモデルの 1 つです。また、ダニエル・コシュランドは 1958 年にこのモデルを提案しました。基本的に、仮説によれば、酵素の活性部位は堅固な構造を持っていません。したがって、基質は酵素の活性部位に完全には収まりません。したがって、酵素の活性部位は、基質の結合時にその形状を変更し、基質の形状に相補的になります。重要なことに、この立体構造の変化は、酵素として機能するタンパク質分子の柔軟性によって可能になります。

図 1:ヘキソキナーゼの誘導適合モデル

さらに、酵素の活性部位は静的ではなく、酵素の作用には別の触媒基が必要です。しかし、触媒基の結合は、基質と活性部位によって形成される結合を弱めます。これにより、誘導適合モデルは、競合阻害剤に対する非作用のメカニズムを説明します。

ロック アンド キー モデルとは

ロック アンド キー モデル は、酵素と基質の相互作用を説明する 2 番目のモデルです。しかし、1894 年に Emil Fischer がこのモデルを提案したため、Fisher の理論とも呼ばれます。ロックとキーのモデルによると、酵素の活性部位が「ロック」として機能し、その基質が「キー」として機能します。そのため、酵素の活性部位の形状は基質の形状に相補的です。それにより、酵素の活性部位は、酵素-基質複合体である使用不可能な中間体化合物を形成することにより、基質を酵素の近くに保持することができます。

図 2:誘導されたフィット アンド ロックおよびキー モデル

さらに、近接しているため生物学的反応が進行します。したがって、その後の酵素-基質複合体の解離により、酵素と生成物が生じます。また、錠と鍵のモデルでは、酵素の作用に別個の触媒基は必要ありません。これらに加えて、酵素の静的活性部位は、錠と鍵のモデルの単一のエンティティで構成されています。

誘導フィットとロック アンド キー モデルの類似点

• 誘導フィットとロックとキーは、酵素の作用メカニズムを説明する 2 つのモデル。
• どちらのモデルも、精度の程度に依存します。酵素の活性部位への基質の結合。
• 酵素がどのように増加するかを説明する上で重要です触媒作用による生物学的反応の速度。
• どちらのモデルも、特定の生化学反応。

誘導フィットおよびロックおよびキー モデルの違い

定義

誘導適合モデルとは、酵素の活性部位が基質に完全には適合しない酵素-基質相互作用のモデルを指します。一方、ロック アンド キー モデルは、酵素の活性部位が基質と完全に適合する、酵素-基質相互作用の 2 番目のモデルを指します。

提案者

誘導適合モデルは 1958 年に Daniel Koshland によって提案され、錠と鍵のモデルは 1894 年に Emil Fischer によって提案されました。

基質への酵素の活性部位のフィッティング

誘導適合モデルでは、酵素の活性部位は基質と完全には適合しませんが、錠と鍵のモデルでは、酵素の活性部位は基質と正確に適合します。 .

アクティブ サイトの重要性

誘導適合モデルでは、酵素の活性部位は、結合を改善するためにコンフォメーション変化を受けなければなりませんが、ロック アンド キー モデルは、特定の基質への酵素。

アクティブなサイト構成

誘導適合モデルでは酵素の活性部位に 2 つの成分が含まれますが、錠と鍵のモデルでは酵素の活性部位には 1 つのエンティティが含まれます。

触媒基

誘導適合モデルの酵素には別個の触媒基がありますが、ロック アンド キー モデルの酵素には別個の触媒基はありません。

アクティブ サイトのプロパティ

酵素の活性部位は誘導適合モデルでは静的ではありませんが、酵素の活性部位は錠と鍵のモデルでは静的です。

移行状態の開発

誘導適合モデルでは反応物が変化する前に遷移状態が発生しますが、ロック アンド キー モデルでは反応物が変化する前に遷移状態は発生しません。

触媒結合の弱体化

誘導適合モデルでは触媒基が求核攻撃または求電子攻撃のいずれかによって基質結合を弱めますが、ロック アンド キー モデルでは触媒基は基質結合を弱めません。

競争阻害要因に対する不作為

誘導適合モデルは競合阻害剤に対する非作用のメカニズムを説明し、ロック アンド キー モデルは特定の基質に対する酵素の活性部位の特異性を説明します。

結論

簡単に言うと、誘導適合モデルは、基質が酵素の活性部位に完全には適合しない酵素-基質相互作用のモデルです。したがって、酵素の活性部位は、基質に結合している間に構造変化を起こさなければなりません。対照的に、ロック アンド キー モデルは、基質が酵素の活性部位に完全に適合する、酵素-基質相互作用の 2 番目のモデルです。したがって、特定の基質に対する酵素の活性部位の結合の特異性について説明します。したがって、誘導フィットとロックおよびキーモデルの主な違いは、基質結合のメカニズムと重要性です。

参考文献:

1.コーネル、ブレント。 「行動モデル」。 バイオ忍者 、ここから入手できます。

画像提供:

1.「ヘキソキナーゼ誘発フィット」Thomas Shafee 著 – Commons Wikimedia 経由の自身の作品（CC BY 4.0）
2. OpenStax による「CNX Chem 12 07 酵素」（CC BY 4.0）、Commons Wikimedia 経由