Teori induced-fit berasal dari Koshland dan sesuai dengan perluasan prinsip kunci-dan-kunci, yang menganggap bahawa struktur anatomi sesuai bersama. Induced-fit merujuk kepada enzim seperti kinase yang mengubah konformasi mereka untuk membentuk kompleks enzim-ligan. Dalam kecacatan enzim, prinsip fit-induced mungkin dipengaruhi oleh gangguan.
Apa yang dimaksudkan dengan kecergasan?
Terdapat kekhususan yang mengikat antara enzim dan substrat. Kekhususan mengikat ini menyiratkan prinsip kunci-dan-kunci. Bentuk khas prinsip kunci dan kunci hadir dengan kecocokan-induksi. Banyak proses dalam badan berfungsi mengikut prinsip kunci-dan-kunci atau tangan-dalam-sarung tangan. Ini berlaku, misalnya, untuk diartikulasikan sendi. Sendi kepala terlibat dalam soket sendi seperti kunci dalam kunci atau tangan dengan sarung tangan. Pintu tidak terbuka sehingga kunci tepat berada di kunci. Dalam konteks yang sama, fungsi tubuh tertentu dibuka hanya apabila struktur sesuai dengan tepat. Bentuk khas prinsip kunci-kunci adalah Induced-fit. Ini adalah teori untuk pembentukan kompleks protein-ligan, seperti kompleks substrat enzim dalam konteks reaksi yang dikatalisis enzim. Daniel E. Koshland dianggap yang pertama menerangkan teori tersebut dan pertama kali mengemukakannya pada tahun 1958. Tidak seperti prinsip kunci-dan-kunci, teori induced-fit tidak mengandaikan dua struktur statik. Oleh itu, terutamanya dalam kes kompleks protein-ligan, hanya perubahan konformasi protein yang terlibat yang memungkinkan kompleks tersebut terbentuk. Koshland menganggap ligan dan protein, atau enzim yang lebih baik, bersifat dinamik dan bercakap interaksi yang mendorong kedua-dua pasangan, demi pembentukan kompleks, untuk mengalami perubahan konformasi.
Fungsi dan tugas
Terdapat kekhususan yang mengikat antara enzim dan substrat. Kekhususan mengikat ini menyiratkan prinsip kunci-dan-kunci. Setiap enzim membawa laman aktif. Pusat ini dibentuk untuk membentuk kompleks dengan ligan dengan cara yang hampir sempurna dengan bentuk ruang substrat yang dimaksudkan untuknya. Dalam banyak enzim, bagaimanapun, laman aktif masing-masing terdapat dalam bentuk yang kurang sempurna selagi tidak terikat pada substrat. Pemerhatian ini nampaknya bertentangan dengan prinsip kunci-dan-kunci, kerana dalam hal enzim dan ligannya, pemadanan bentuk sepertinya terjadi terlebih dahulu. Oleh itu, sebaik sahaja enzim melekat pada ligan, intermolekul interaksi disebabkan. Ini interaksi pada tahap intermolekul menyebabkan perubahan konformasi enzim. Konformasi merujuk kepada kemungkinan susunan atom individu molekul yang berlainan yang berpunca daripada putaran sederhana mengenai paksi. Oleh itu, perubahan konformasi enzim sepadan dengan perubahan susunan spasial mereka molekul dan inilah yang memungkinkan pembentukan kompleks enzim-substrat sejak awal. Contohnya, heksokinase bertindak sebagai enzim sebagai langkah pertama glikolisis. Sebaik sahaja enzim ini menemui substrat glukosa, induced-fit dapat diperhatikan dalam arti pembentukan "induced fit". Enzim heksokinase memfosforilasi ligannya glukosa kepada glukosa-6-fosfat dengan penggunaan ATP. Struktur dari air menyerupai dalam kumpulan alkohol atom C6 bahawa enzim fosforilat semasa tindak balas. Kerana saiznya yang kecil, air molekul boleh melekat pada tapak aktif enzim, sehingga hidrolisis ATP akan dihasilkan. Walau bagaimanapun, fit-induced membolehkan hexokinase menjadi pemangkin glukosa penukaran dengan kekhususan tinggi, maka hidrolisis ATP mesti berlaku pada skala kecil. Oleh itu, dengan mekanisme muat-induksi, kekhususan substrat meningkat. Prinsip ini terutama dapat dilihat pada kinase dalam organisma manusia. Induced-fit tidak berlaku untuk setiap kompleks ligan-reseptor, kerana dalam banyak kes terdapat batasan semula jadi terhadap perubahan konformasi kedua-dua pasangan.
Penyakit dan gangguan
Terganggu adalah prinsip induced-fit dalam pelbagai kekurangan enzim. Dalam fenilketonuria, misalnya, enzim dibatasi dalam aktivitinya atau gagal sepenuhnya. Ini biasanya disebabkan oleh kecacatan genetik. Dalam fenilketonuria, enzim fenilalanin hidroksilase rosak. Phenylalanine tidak lagi ditukar menjadi tirosin dan terkumpul dengan sewajarnya. Bahan-bahan neurotoksik dihasilkan, sehingga selain mental terencat akal, pesakit mempunyai kecenderungan untuk kejang. Kecacatan enzim biasanya ditentukan secara genetik dan disebabkan oleh urutan asid amino yang dikodkan secara cacat dalam DNA. Penyakit metabolik yang disebabkan oleh kecacatan enzim dan prinsip induced-fit yang terganggu dikenali sebagai enzimopati. Piruvat kecacatan kinase terdapat, misalnya, dalam PKLR pengekodan yang tidak berfungsi gen. ini gen terletak pada lokus gen 1q22 kromosom 1. Mutasi yang berbeza diketahui dari alel PKLR piruvat kinase, yang muncul sebagai kecacatan pada bentuk R. Penyakitnya pada gilirannya disebut glikogenosis jenis VI dan tergolong dalam kumpulan penyakit penyimpanan glikogen. Ia adalah gangguan metabolik yang diwariskan secara autosomal atau berkait X disebabkan oleh kekurangan enzim. Lebih tepat lagi, penyebabnya terletak pada pelbagai kekurangan enzim sistem fosforilase kinase di dalam hati dan otot. Diketahui dalam konteks ini adalah contohnya kecacatan fosforilase-b-kinase berkait X di hati, kecacatan fosforilasi hati dari pewarisan resesif autosom dan kegagalan gabungan fosforilase-b-kinase dalam hati dan otot. Dalam konteks hati fosforilase, mutasi penyebab telah dilokalisasikan ke PYGL gen dan dengan itu terletak di kromosom 14q21 hingga q22. Kekurangan gabungan fosforilasi hati-otot dikaitkan dengan mutasi pada gen PHKB pada lokus 16q12-q13. Mutasi penyebab dalam gen PHKA2 di lokus Xp22.2-p22.1 telah dikenal pasti untuk kecacatan fosforilase kinase hati yang berkaitan dengan X. Glikogenosis lain juga boleh menghapuskan atau menyukarkan kesan kasease yang sesuai.
