Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
^ Аспарт а тные ( карбоксильные) "протеиназы (3.4.23)
> Металло-протеиназы (3.4.24)
Амидазы
(3.5)
С
Алкил (арил) амидазы (3.5.1) (действуют на линейные амиды)
Циклоамидазы (3.5.2)
(действуют на циклические амиды)
РИС.13. Схема классификации амидгидролаз В скобках цриведены номера по КФ [10]
2.2. Распространение
Амидгидролазы представляют собой наиболее обширную группу ферментов. В табл.12 перечислено около шестисот относительно хорошо охарактеризованных ферментов этого типа. Несомненно, что число их на самом деле во много раз больше. Амидгидролазы встречаются во всех без исключения живых организмах, начиная от вирусов и кончая человеком.
особенно богатым источником этих ферментов являются микроорганизмы. Некоторые виды бактерий, например Bacillus subttils, образуют до 1 г протео-
литических ферментов на 1 л питательной среды [176]. Из такого классического объекта молекулярной биологии, как кишечная палочка (Escherichia сoil), выделено и охарактеризовано не менее 25 различных амидгидролаз.
Следует отметить, что в последние годы появляется все больше искусственных, часто необычных источников амидгидролаз. Это обусловлено развитием методов рекомбинантных ДНК [177], позволяющих получать в микробных, дрожжевых и некоторых животных клетках ферменты, этим клеткам совершенно несвойственные. Еще довольно слабо исследованы в отношении содержания протеиназ и пептидаз такие многочисленные представители царства живого, как растения и насекомые.
По своей локализации различают вне- и вну-гриклеточные амидгидролазы. Первые секретируются микроорганизмами в окружающую среду или же присутствуют в различных биологических жидкостях - крови, лимфе, желудочном соке и т.д. Вторые обычно локализованы в субклеточных частицах - митохондриях, микросомах, лизосомах и т.п. - и более или менее связаны с мембранами клетки. Однако есть ферменты, локализованные в растворимой фазе клетки - цитозоле.
В растениях амидгидролазы встречаются в покоящихся и прорастающих семенах, а также в листьях, стеблях, корнях и плодах.
Многие протеолитические ферменты (пептидазы и протеиназы), особенно у животных, продуцируются клеткой в виде неактивных предшественников - зимо-генов. Превращение зимогена в активный фермент (активация) происходит непосредственно в том месте организма, где необходимо его участие в химических превращениях метаболитов (см. гл.5).
2.3. Характеристика отдельных типов амидгидролаз
Описанию амидгидролаз посвящены многочисленные обзоры (например: И 78-
1833), освещающие различные аспекты исследований этого класса ферментов. В каждой из четырех групп амидгидролаз трудно выделить что-то общее по источникам получения, специфичности, т.е. способности катализировать гидролиз амидных связей в эндо- или экзоположениях полипептидной цепи, а также по величинам молекулярной массы, наличию или отсутствию субъединиц. Можно лишь отметить, что среди аспартатных амидгидролаз практически отсутствуют экзопептидазы. Аспартатные амидгидролазы не найдены у прокариот. В то же время экзопептидазы наиболее часто представлены металлсодержащими амидгидролаза-ми. Эта последняя группа ферментов отсутствует среди вирусных протеиназ.
Общие признаки, характеризующие отдельные группы ферментов, заключаются в следующем: все сериновые амидгидролазы чувствительны к специфическим ингибиторам, взаимодействующим с каталитически активным остатком серина, -диизопропилфторфосфату (ДИФ), фенилметилсульфонилфториду (ФМСФ) и некоторым ингибиторам микробного, животного и растительного происхождения. Эти ингибиторы подавляют их каталитическую активность. Следует отметить, что существуют количественные различия в действии тех или иных ингибиторов на разные ферменты этой группы. Так, скорость и степень подавления активности (ингибирования) ДИФ разных амидгидролаз может быть различной. Многие сериновые амидгидролазы, чувствительные к ДИФ, не подавляются ФМСФ. Заведомо, серию-
N Номер Название фермента Источник V Данные Р^ОПТ Примечание Литера
п/п по КФ кДа о структуре* турный
источ-
+ *
ник
1 2 3 4 5 б 7 в 9
Сериновые амидгидролазы
1 3.4.14.2 Дипептидил-пептидаза II Гипофиз быка 130 5-5,5 [213]
2 То же Эпидидимис хряка 110 (2«54).гл. 6 [214]
3 И Хепариз laevls 98 гл. 8 [215]
