N-アシルミダゾールによるα-キモトリプシンのアシル化に対するアシル基における疎水性および立体効果の影響

脂肪族カルボン酸の一連のN-アシリミダゾール誘導体によるα-キモトリプシンのアシル化のための2次速度定数k2/kmは、活性部位からのプロパビン変位により30度Cで測定されています。シクロヘキシル置換N-アシリミダゾールでは、アシル基の鎖長が増加すると速度定数が増加します。つまり、K2/kmは、ベータシクロヘキシルプロピオニルよりもシクロヘキシルアセチルよりも少ないシクロヘキシルカルボニルの順にあります。後者の基質は、pH 8.0でK2/km = 1.2 x 10（6）M-1 S-1を持ち、これはN-アシリミダゾール基質の最大値であると思われます。（ガンマシクロヘキシルブチリル）イミダゾールを伴うアシル基の鎖長のさらなる増加により、K2/kmが減少します。炭化水素アシル基の疎水性効果は、脂肪族N-アシリミダゾール基質のK2/kmの相対値に関して主に重要です。pH 8.0の速度定数の対数相関は、疎水性置換基のpiと1.71（r = 0.90）を有するPiとの線形相関があります。一方、TAFTステリック効果定数ESとの明らかな相関はほとんどありません。PIとESの両方を含む4パラメーター方程式は、相関をわずかに改善しました[log（k2/km）= 1.88 pi + 1.01 es + c]。対照的に、ES定数に反映される立体効果は、対応するp-ニトロフェニルエステルによる酵素のアシル化における主要な影響です。2種類の基質を使用して、遷移状態構造には非常に大きな違いがあります。

The second-order rate constants k2/Km for acylation of alpha-chymotrypsin by a series of N-acylimidazole derivatives of aliphatic carboxylic acids have been determined at 30 degrees C by proflavin displacement from the active site. With cyclohexyl-substituted N-acylimidazoles, the rate constants increase with increasing chain length of the acyl group; i.e., k2/Km is in the order cyclohexylcarbonyl less than cyclohexylacetyl less than beta-cyclohexylpropionyl. The latter substrate has k2/Km = 1.2 X 10(6) M-1 s-1 at pH 8.0, which appears to be a maximum value for N-acylimidazole substrates. A further increase in the chain length of the acyl group with (gamma-cyclohexylbutyryl)imidazole results in a decrease in k2/Km. Hydrophobic effects of the hydrocarbon acyl groups are of predominant importance with regard to the relative values of k2/Km for aliphatic N-acylimidazole substrates. There is a linear correlation of the logarithms of the rate constants at pH 8.0 with the hydrophobic substituent constants, pi, having a slope of 1.71 (r = 0.90). On the other hand, there is little apparent correlation with the Taft steric effect constants, Es. A four-parameter equation including both pi and Es improved the correlation only slightly [log (k2/Km) = 1.88 pi + 1.01 Es + C]. In contrast, steric effects as reflected in the Es constants are the major influence in acylation of the enzyme by corresponding p-nitrophenyl esters. There are very likely significant differences in transition-state structure with the two types of substrates.