Entsyymisidokset

Entsyymisidokset ovat entsyymien ja niiden substraattien välisiä sitoutumisia, joiden tuloksena muodostuu entsyymi-substraatti-kompleksi (ES-kompleksi). Sidokset syntyvät pääosin ei-kovalenttisista vuorovaikutuksista, kuten vety-sidoksista, elektrostaattisista vuorovaikutuksista, hydrophobisten pintojen vuorovaikutuksista ja van der Waals -voimista. Tämän sitoutumisen tarkoituksena on mahdollistaa katalyyttinen reaktio: substraatti kiinnittyy entsyymin aktiivipalstaan, jolloin reaktiolle jalostuu.

Sidos on yleensä palautuva, mikä tarkoittaa, että tuote poistuu ja seuraava substraatti voi sitoutua. Joissakin tapauksissa sidoksia voidaan vahvistaa tai ne voivat johtaa pysyvämpiin muokkauksiin, mutta tällaiset tilanteet ovat poikkeuksia.

Käytettyjä teorioita entsyymisidoksista ovat lukko-avain -malli sekä indusoidun sopivuuden malli. Lukko-avain -mallissa substraatti sopii suoraan aktiivipalstaan. Indusoidun sopivuuden mukaan entsyymi muovaa konformaatiotaan paremman sidoksen aikaansaamiseksi.

Kinetiikan näkökulmasta sidoksen affiniteetti ja ES-kompleksin muodostuminen vaikuttavat reaktionopeuteen. Michaelis-Menten -mallissa Km kuvaa affiniteettia (mitä pienempi Km, sitä vahvempi sitoutuminen) ja Vmax rajoittaa maksimaalisen reaktionopeuden. Katalyytti toimii parhaiten, kun sidokset stabiloivat siirtymätilan.

Olosuhteet ja säätely vaikuttavat entsyymisidoksiin. pH, lämpötila ja ionisointi voivat muuttaa sidosten voimakkuutta. Ymmärrys entsyymisidoksista on keskeistä biokemiassa ja lääkekehityksessä, sillä ne määrittävät, miten ja milloin entsyymi reagoi.