Tehničko veleučilište u Zagrebu · Zagreb

Enzyme kinetics and maximum entropy production principle

sažetak izlaganja sa skupa

sažetak izlaganja sa skupa

Enzyme kinetics and maximum entropy production principle

Vrsta prilog sa skupa (u zborniku)
Tip sažetak izlaganja sa skupa
Godina 2011
Nadređena publikacija Knjiga sažetaka, VII Znanstveni sastanak HFD-a Primošten, 13-16 listopada 2011
Stranice str. 136-136
Status objavljeno

Sažetak

Pokazano je da postoji maksimum nastajanja entropije [1, 2] kao funkcije kinetičke konstante u bilo kojoj enzimatskoj reakciji. Ovom metodom se provjerila pretpostavka da je biološka evolucija enzima popraćena s povećanjem nastajanja entropije u unutarnjem prijelazu, te da se porast nastajanja entropije može uzeti kao mjera evolucije enzima. Stanje najvećeg nastajanja entropije tada odgovara konačnoj evoluciji enzima. Analiziran je unutarnji prijelaz u enzimatskoj povratnoj reakciji, ES « EP, koristeći Michaelis-Mentenovu shemu. Nađeno je dobro slaganje između eksperimentalno određenih kinetičkih konstanti za tri vrste b-Lactamaze [3] i njenih optimalnih vrijednosti računatih pomoću načela najvećeg nastajanja entropije. Optimiziranje kinetičkih konstanti pomoću načela najvećeg nastajanja entropije [4, 5] je bitno drukčiji od načela najvećeg metaboličkog fluksa [7, 8] ili od načela najmanjeg nastajanja entropije [9] koji se također predlažu kao moguće mjereevolucije enzima. [1] R.C. Dewar, Information theory explanation of the fluctuation theorem, maximum entropy production and self-organized criticality in non-equilibrium stationary states, J. Phys. A: Math. Gen. 36 (2003) 631 [2] L.M. Martyushev and V.D. Seleznev, Maximum entropy production principle in physics, chemistry and biology, Phys. Rep. 426 (2006) 1 [3]H. Christensen, M.T. Martin and G.Waley, -lactamases as fully efficient enzymes. Determination ofall the rate constants in the acyl-enzyme mechanism, Biochem. J. 266 (1990) 853 [4] D. Juretić and P. Županović, Photosynthetic models with maximum entropy production in irreversible charge transfer steps, J. Comp. Biol. Chem.27 (2003) 541 [5] R.C. Dewar, D. Juretić and P. Županović, The functional design of the rotary enzyme ATP synthase is consistent with maximum entropy production, Chem. Phys. Lett. 430 (2006) 177 [6] J.J. Burbaum, R.T. Raines, W.J. Albery and J.R. Knowles, Evolutionary optimization of the catalytic effectiveness of an enzyme, Biochemistry 28 (1989) 9293 [7] R. Heinrich and E. Hoffmann, Kinetic parameters of enzymatic reactions in states of maximal activity ; an evolutionary approach, J. Theor. Biol. 151 (1991) 249 [8] G. Pettersson, Effect of evolution on the kinetic properties of enzymes, Eur. J. Biochem. 184 (1989) 561 [9] J.W. Stucki, The optimal efficiency and the economic degrees of coupling of oxidative phosphorylation, Eur. J. Biochem. 109 (1980) 269

Ključne riječi

masximal entropy production; Michaelis-Menten kinetics; enzyme reactions