VỚI CƠ CHẤT
Khả năng phi thường của enzyme để chọn đúng chính xác loại cơ chất phụ thuộc vào sự khớp nhau một cách chính xác về hình dạng phân tử và các tương tác của các nhóm hoá học ở vị trí liên kết. Sự kết hợp cơ chất vào trung tâm hoạt động cũng phụ thuộc vào cùng các lực duy trì cấu trúc bậc 4 của enzyme: lực liên kết hydrogen, lực hút và đẩy các nhóm tích điện, và cả tương tác kị nước. Năm 1894, nhà hoá học người Đức Emil Fischer đã so sánh tính vừa khớp của enzyme và cơ chất giống như sự khớp nhau của ổ khoá và chìa khoá. Mô hình của Fischer tồn tại hơn nửa thế kỷ chỉ với các sự chứng minh gián tiếp. Bằng chứng trực tiếp đầu tiên xuất hiện vào năm 1965 khi David Phillips và các cộng sự của ông ở học việc Royal Lodon đã thành công trong việc kết tinh enzyme lysozyme và xác định cấu trúc bậc 4 của nó khi sử dụng kĩ thuật kết tinh nhờ tia X (sẽ được miêu tả trong chương 11). Họ quan sát thấy một cấu trúc lõm trên lysozyme có hình dạng vừa khớp với cơ chất của nó. (hình 6.13)
Enzyme thay đổi cấu hình không gian khi gắn với cơ chất chất
Vì là một protein nên cấu trúc enzyme không phải là không biến đổi. Giống như là cấu trúc protein lòng trắng trứng thay đổi khi trứng bị đun nóng, rất nhiều enzyme thay đổi cấu trúc của nó (mặc dù ở mức độ nhỏ hơn) khi nó kết hợp với cơ chất. Sự thay đổi hình dạng đó làm lộ ra vùng trung tâm hoạt động của enzyme, phần sẽ phản ứng với cơ chất. Sự thay đổi hình dạng đó của enzyme do kết hợp với cơ chất được gọi là sự vừa khớp hình dạng do cảm ứng.
Sự vừa khớp cảm ứng này có thể quan sát thấy ở enzyme hexokinase (hình 6.14) khi nó được nghiên cứu trong điều kiện có mặt và không có mặt cơ chất-glucose (một cơ chất khác của nó là ATP). Nó xúc tác phản ứng :
glucose + ATP --> glucose 6-phosphate + ADP
Sự vừa khớp cảm ứng mang các chuỗi bên hoạt dộng của trung tâm hoạt động của enzyme vào các vị trí sóng đôi với cơ chất, tạo điều kiện cho cơ chế xúc tác đã mô tả ở trên diễn ra dễ dàng hơn (hình 6.12). Một điều không kém quan trọng là sự gập của
hexokinase để kết hợp với cơ chất glucose khiến nước không thể đi vào trung tâm hoạt