Описание:Предмет и задачи энзимологии, основные этапы развития. Методические особенности исследования ферментативных реакций.Теория конформационной селекции, взаимосвязь с представлением об индуцированном соответствии. Взаимосвязь химического и ферментативного катализа. Биомиметический катализ. Понятие о конформационном состоянии комплекса фермента с субстратом, предшествующем каталитическому превращению, значение и роль соответствующих критериев. Развитие представлений о причинах ускорения реакций под действием ферментов, особенности биокатализа, интерпретация в рамках теории активированного комплекса. Трансмиссионный коэффициент, туннельный эффект в ферментативных реакциях. Преорганизация активного центра как основной фактор ускорения в ферментативном катализе, стабилизация переходных состояний. Дискуссия о роли динамики белка и преорганизации активного центра в ферментативном катализе.
Множественность участков связывания потенциальных лигандов, отличных от активного центра, в структуре ферментов, их взаимосвязь и возможная функциональная роль. Аллостерическая регуляция ферментов. Множественность и разносторонность каталитической, регуляторной и структурной функций ферментов. Примеры. Роль псевдоферментов в аллостерической регуляции активности канонических ферментов. Энзимология полифункциональных ферментов, полиферментных и супрамолекулярных комплексов: преимущества объединения различных активных центров, общие принципы дизайна и функционирования. Примеры пируватдегидрогеназного комплекса, апоптосомы, сборки ферментов как скорость-лимитирующей стадии, использования направленного движения с затратой энергии для ускорения ферментативной реакции. Примеры использования физических, химических методов и молекулярного моделирования, а также методов биоинформатики для изучения механизмов действия ферментов и их эволюции. Базы данных о ферментативных реакциях, структуре и функциональных свойствах ферментов, их активных центрах, механизмах действия. Поиск функционально значимых аминокислотных остатков в структуре фермента. Консервативные аминокислотные остатки в суперсемействах, семействах и подсемействах ферментов, их функциональная роль. Коэволюционирующие остатки, цепочки взаимодействующих остатков в структуре. Сравнительный анализ структурной организации ферментов, их активных центров и участков связывания регуляторных лигандов. Взаимодействие между участками. Эволюция функциональных свойств ферментов. Рассмотрение и анализ примеров. Ингибирование ферментативной активности - путь лечения патогенных состояний. Направленный дизайн биологически активных соединений, селективное ингибирование ключевых ферментов патогенных микроорганизмов. Обратимые и необратимые ингибиторы. Избирательность подавления активности с учетом особенностей механизма катализа. Скрытые участки связывания ингибиторов. Ингибиторы – миметики переходного состояния.