ロックモデルとキーモデルの定義

酵素は、異なる体温で生化学反応を触媒する生細胞によって生成される複雑なタンパク質です。それらは、酵素上の活性部位に基質を結合することにより、化学反応を触媒します。基質が酵素に結合すると、基質の化学結合内の電子の分布が変化し、産物の形成につながる反応を引き起こします。酵素はこれらの製品を表面から放出して、別の反応サイクルに再生できるようにします。

1. 特異性

   • 酵素は分子をより小さな分子に分解する触媒として作用することにより変化しますが、それらは変化しません。したがって、酵素は非常に非常に特異的です。それらは、狭い温度とpH範囲内で最適に機能します。生命を維持するために必要な各化学反応には、独自の特定の酵素が必要です。

   形状

   • 酵素の活性部位には、基質としても知られている、それが反応する分子部分に対応する形状があります。酵素と基質は互いに適合し、反応が起こります。形状が酵素と基質が互いに合うようにする方法は、ロックとキーの理論につながりました。

   フィッシャーの理論

   • 1894年、エミール・フィッシャーは、ロックとキーモデルと酵素と単一の基質の間の結合の特定の作用との類似性を作りました。類推によれば、酵素はロックであり、基質が鍵です。正しいキーまたは基質のみが、既存のキーホール、またはロックまたは酵素のアクティブな部位に適合します。

   問題のある抜け穴

   • 基質が酵素のロックを解除すると、化学反応が解放されます。ロックアンドキー理論は、酵素の高い特異性を間違いなく説明していますが、移行状態中の酵素の安定化期間を考慮していません。さらに、理論は酵素の柔軟性に対処できず、それ自体柔軟性がありません。

   変更

   • 1958年、ダニエル・コシュランドは、モデルの剛性と酵素の安定化期間に対処するために、ロックとキーの理論を修正しました。 Koshlandの修正は、誘導フィット理論と呼ばれます。基質は、酵素の最終形状を決定するのに役立ち、酵素は実際に以前に実現したよりも柔軟であることを示唆しています。この修正されたロックアンドキーモデルは、一部の化合物が酵素に結合できる理由に対処しますが、酵素が何度も歪んでいる場合、反応を引き起こすことができません。