Substrat (kjemi)

I biokjemi, underlaget er et molekyl på som et enzym som fungerer. Enzymer katalysere kjemiske reaksjoner knyttet til underlaget(s). I tilfelle av en enkelt substrat, underlaget obligasjoner med enzymet aktive området, og et enzym-substrat-kompleks er dannet. Underlaget er forvandlet til ett eller flere produkter, som så ut fra det aktive området. Det aktive nettstedet er da fritt til å akseptere en annen substrat molekyl., I tilfelle av mer enn ett substrat, disse kan binde i en bestemt rekkefølge, til det aktive området, før reagerer sammen for å produsere produkter. Et substrat er kalt ‘kromogene’ hvis det gir opphav til et farget produkt når du handlet på av et enzym. I histologiske enzym lokalisering studier, farget produkt av enzymet handling kan sees under et mikroskop, i tynne snitt av biologisk vev. På samme måte, et substrat er kalt ‘fluorogenic’ hvis det gir opphav til en fluorescerende produktet når du handlet på av et enzym.,

For eksempel, cottage cheese dannelse (rennet koagulasjon) er en reaksjon som oppstår ved å legge enzymet rennin til melk. I denne reaksjonen, substratet er et melkeprotein (f.eks., kasein) og enzymet er rennin. Produktene er to polypeptides som har blitt dannet ved spalting av større peptid underlaget. Et annet eksempel er kjemisk nedbrytning av hydrogen peroxide utført av enzymet catalase. Som enzymer er katalysatorer, de er ikke endret av reaksjoner de utfører. Underlaget(s), men er konvertert til produktet(ene)., Her, hydrogen peroxide er konvertert til vann og oksygen gass.

E + S ↽ − − ⇀ ES ⟶ EP ↽ − − ⇀ E + P {\displaystyle {\ce {{E}+ S <=> ES -> EP <=> {E}+ P}}}

• Der E er enzym, S er substrat, og S er produktet

Mens den første (bindende) og tredje (unbinding) trinn er, generelt, reversibel, midt-trinn kan være irreversible (som i rennin og catalase reaksjoner bare nevnt) eller reversible (f.eks., mange reaksjonene i glykolysen metabolismevei).

Ved å øke underlaget konsentrasjon, hastigheten av reaksjonen vil øke på grunn av sannsynligheten for at antall enzym-substrat-komplekser vil øke, dette skjer til enzymet konsentrasjon blir den begrensende faktor.

Substrat promiscuityEdit

Selv om enzymer er vanligvis svært spesifikke, noen er i stand til å utføre katalyse på mer enn ett substrat, en eiendom kalt enzym promiskuitet. Et enzym som kan ha mange innfødte underlag og bred spesifisitet (f.eks., oksidasjon av cytokrom p450s), eller det kan ha en enkelt native underlaget med et sett av lignende ikke-innfødte underlag som det kan catalyse på noen lavere pris. Substrater som et gitt enzym kan reagere med in vitro, i et laboratorium innstillingen, kan ikke nødvendigvis de fysiologiske, endogen underlag av enzymet reaksjoner in vivo. Det er å si at enzymer er ikke nødvendigvis i utføre alle reaksjoner i kroppen som kan være mulig i laboratoriet., For eksempel, mens fettsyrer amide hydrolase (FAAH) kan hydrolyze den endocannabinoids 2-arachidonoylglycerol (2-AG) og anandamide på sammenlignbare priser in vitro, genetiske eller farmakologiske forstyrrelse av FAAH løfter anandamide, men ikke 2-AG, noe som tyder på at 2-AG er ikke en endogen, in vivo-substrat for FAAH. I et annet eksempel, N-acyl taurines (NATs) er observert til å øke dramatisk i FAAH-forstyrret dyr, men er faktisk dårlig in vitro FAAH underlag.,

SensitivityEdit

Følsomme underlag, også kjent som sensitive indeks underlag er legemidler som viser en økning i AUU av ≥5-fold med sterk index-hemmere av en gitt metabolismevei i klinisk narkotika legemiddelinteraksjoner (DDI) studier.

Moderat følsomme underlag er legemidler som viser en økning i AUU av ≥2 til <5-fold med sterk index-hemmere av en gitt metabolismevei i klinisk DDI studier.,

Samspillet mellom substratesEdit

Metabolisme av samme cytokrom P450 isozyme kan resultere i flere klinisk signifikant medikament-interaksjoner.