物理化学与生物物理学杂志
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SARS-CoV-2 主要蛋白酶：动力学方法

蒂埃里·雷贝特兹

背景：在本文中，我提出了 SARS-CoV-2 病毒主要蛋白酶 (M ^pro ) 与其底物相互作用的新模型。用于描述该机制的反应方案是 Leonor Michaelis 和 Maud Menten 于 1913 年提出的著名 Michaelis-Menten 模型的扩展。我在此提出的模型考虑到，在底物存在的情况下，一个 M^原酶单体与另一个 M^原酶单体相互作用，导致形成与一个底物分子结合的酶二聚体。这种反应机制在文献中也称为底物诱导二聚化。

方法：从这个新的反应方案开始，我推导出了一个数学表达式，描述了活性 M^原酶二聚体的催化速率与底物浓度的函数关系。此外，我想看看在体外是否也观察到这种催化行为。^{因此，我测量了 M pro}二聚体对于不同底物浓度的催化速率。我的底物构建体的特性使得我可以通过直接测量切割底物在 405 nm 处的分光光度吸光度来确定酶二聚体的催化速率。

结果：在与该反应相对应的图上，当反应速率开始降低时，我们观察到出现了一个新现象：酶单体开始在含有过量底物的溶液中被“稀释”。二聚体开始解离并越来越多地与底物结合，作为非活性单体而不是活性二聚体。因此，酶单体越来越不可能连续两次结合同一底物分子。此外，我还通过数值确定了 V _max和 SV _max。此外，我已经确定拟合曲线的最大值仅取决于总酶浓度，而不取决于底物浓度。

结论：结果明确表明（在误差范围内）实验曲线的整体形状与理论曲线相似。这一发现可能为发现针对 SARS-CoV-2 病毒 M^原酶的药物打开新的大门，这些药物作用于过量底物对 M^{原酶的抑制。}