Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
ГЬ
/
/
/
/
/А
lie ' Val Cys.Phe
- Leu
Met. Ala, Glu
- Try *
Thr
Ser .
' Ulu,His Asp, Tyr ¦ Asn Gin
Lys
Arg
-2b -16 -8 0 A G2, ккал/моль
Н
Многие рассчитанные и экспериментальные характеристики воды приведены в работах [172.173J. Ms них следует отметить значения констант ионизации в реакции:
Н
н2о + н+ = н3о|
где рК = -1,74, и в реакции:
+
н?о = он + н.
где рКа = 15,74.
1.7. Заключение
При кажущейся на первый взгляд однотип юсти субстратов амидгидролаз внимательный анализ выявляет их поразительное разнообразие. Различие в пространственной структуре белков, в доступности тех или иных аминокислотных остатков внешним реагентам, в их конформационной подвижности определяют все разнообразие в действии на них протеолитических ферментов. Это же определяется широким наоором свойств боковых цепей и ограниченным конформационным состоянием основной цепи, приводящих во многих случаях к строго специфическим фермент-субстра тнщ/i взаимодей :твиям Сама расщепляемая амидная груша представляет собой уникальную структуру, сочетающую два столь противоположных свойства, как устойчивость и лабильность. Устойчивость амидной связи характеризуется крайне низкими скоростями ее распада в отсутствие каталитических влияний на эту реакцию. Лабильность как геометрии, так и особенно электронной структуры амидной группы собственно и обусловливает ее чувствительность к внешним воздействиям и способность в ходе гидролитического расщепления подвергаться различного рода изменениям под действием катализаторов, в частности ферментов.
Глава вторая ФЕРМЕНТЫ
2.1. Классификация
Гидролиз амидных связей в различных веществах, рассмотренных в предыдущей главе, в основном в белках и пептидах, катализируется многочисленными ферментами, относящимися по совремекк эй классификации к классу гидролаз (класс 3). В составе этого класса ферменты, действующие на пептидные связи, образуют особый подкласс пептидгидролаз (3.4). Поскольку мы будем рассматривать здесь не только ферменты, катализирующие гидролиз амидных связей в белках и пептидах, но и многие ферменты, действующие на другие типг амидных связей, целесообразно ввести общий для всех них термин - амидгидролазы. Таким образом, амидгидролазы можно разделить на две группы: протеазы (3.4), действующие на амидные связи в белках и пептидах, и а™идазы (часть ферментов подкласса 3.5), действующие на гмидные связи, иные, чем пептидные.
Принятая в настоящее время классификация ферментов этих подклассов основана на двух важных критериях: специфичности и структуре каталитического аппарата ферментов [ю]. В соответствии со специфичностью амидгидролазы можно разделить на подклассы, как это показано на рис.13 (ср.: [174]). В то время как пептидазы классифицируются по положению расщепляемой свячи в пептидной цепи (а карбоксигоптидазы - еще и по активному центру), протеина-зы эндопептидазы) классифицируются по структуре активного центра.
Такое положение нельзя признать удоволетворительным. Кроме того, что здесь смешиваются два совершенно разных признака, появляется все больше данных о существовании ферментов, обладающих как экзо-, так и эндопептидаз-ной активностью (см. ниже).
Успехи в изучении химии амидгидролаз позволяют уже сегодня отнести многие пептидазы и амидазы к одному из четырех струк турных типов: соринсвым, цистеиновым, аспартатным или металлсодержащим амидгидролазам [175]. Конечно, для многих ферментов такое отнесение носит предварительный характер, так как основано не на точном знании структуры и механизма катализа, а на косвенных данных о действии на ферменты тех или ышх специфических ингибиторов. Волее того, нельзя исключить возможность обнаружения среди еще не классифицированных амидгидролаз ферментов, принциплальло отличающихся от указанных четырех групп по структуре и механизму действия. Однако преимущества такой единой классификации очевидны: она создает хорошую основу длл рассмотрения структуры и механизма действия ферментов с единых химй^еских позиций.
В табл.12 сделана попытка распределить известные в настолшее время амидгидролазы по типам строении их каталитического ашарата. Несомненно, что в дальнейшем это распределение будет совершенствоваться и уточняться.
36 Глава вторая. Ферменты
Аминопептидазы —> (а-аминоацилпептид гидролазы: 3.4.11)
__. Дипептидазы (дипептид
гидролазы: 3.4.13) '
Дипептидилпептидазы —(дипептидилпептид гидролазы:
3.4.14)
Пептидазы
(экзопептидазы)
Протеазы
(3.4)
Пептидилдипептидазы (пептидилдипептид гидролазы:
3.4.15)
Сериновые карбоксипептидазы ’ (3.4.16)
Металло-карбоксипептидазы “ (3.4.17)
Цистеиновые карбоксипептидазы (3.4.18)
со-Пептидазы (3.4.19)
Амидгидролазы (3.4 и 3.5)
Протеиназы (эндопептидазы)
> Сериновые протеиназы (3.4.21)
^Цистеиновые (тиоловые) протеиназы (3.4.22)
