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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2024-03-12
摘要
生化特異性對於酵素的功能、演化和工程至關重要。在這裡，我們採用已建立的動力學模型來剖析反應物幾何形狀和擴散對同源（正確）和近同源（不正確）底物存在下產物形成速度和準確性的影響。使用這種球形幾何形狀的穩態模型，我們發現，對於不同的動力學機制，反應的速度和準確性在幾何景觀的不同區域上得到了最佳化。從這個模型中，我們推斷出即使對於化學限制的反應，準確度也很大程度取決於反應物的幾何性質。值得注意的是，具有特定幾何形狀和反應性的底物可以透過純粹的擴散效應被酵素以比其他底物更高的效率區分。對於相似的同源和近同源底物幾何形狀（如聚合酶或核醣體的情況），我們觀察到在幾何景觀的相對區域中速度和準確性最大化。我們也表明，在相關環境中，即使遠離極端動力學條件，對精度的擴散影響也可能很大。最後，我們發現反應物化學歧視和擴散如何與同時優化穩態通量和精確度有關。這些結果強調如何利用擴散和幾何形狀來提高反應速度和辨別力，以及它們如何對這些量施加基本限制。