Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Антонов В.К. -> "Химия протеолиза " -> 93

Химия протеолиза - Антонов В.К.

Антонов В.К. Химия протеолиза — М.: Наука, 1991. — 504 c.
Скачать (прямая ссылка): himiyaprotezana1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 278 >> Следующая

Рис.56. Зависимость констант скорости второго порядка от суммарных индексов специфичности пепсина свиньи [1907]
Нумерация соответствует приведенной в табл.39
Рассчитанные таким способом индексы специфичности, по-видимому, отражают вклад каждого остатка аминокислоты в общую скорость расщепления данной связи пепсином. Это видно из того, что существует четкая корреляция мевду суммарными индексами специфичности для синтетических пептидов и константами скорости ^eat и гиДРолиза» катализируемо-
го этим ферментом (рис.56) [1907].
Линейная зависимость кинетических констант и суммарных индексов специфичности описывается формулами:
lnfc,at = 13,75 ± 0,67LnQ]StJ + ES;) - 31,34 k *
cat —
In----- = 16,13 ± 1,081пЩЗ., + JS.) - 36,77 ± 2,82. (45)
к i J
(индекс специфичности для этого остатка -оо, т.е. он не встречается в этом положении ни в одном из исследованных пептидов). Значительный интерес представляют средние абсолютные значения индексог специфичности для каждого положения. Эта величина характеризует максимальное положительное и отрицательное отклонение от случайного распределения аминокислотных остатков в данном положении, т.е. "жесткость" требований фермента к структуре боковой цепи. Эта величина максимальна для положения Р , значительно отклоняется от единицы в положениях Р3, Pg и Pj, Р^ и близка к единице для остальных положений (рис.55). Это означает, что пепсин специфичен в основном к структуре остатка, образующего расщепляемую связь своей карбоксильной группой, а общая длина связывающего субстрат участка активного центра пепсина соответствует 6-7 аминокислотным остаткам. Аналогичная картина наблюдается и для химозина [19321.
Вместе с тем, корреляция между суммарными индексами специфичности и величинами iT отсутствует.
Корреляции, приведенные на рис.56, являются примером зависимости структура субстрата - скорость гидролиза, представленной в общем виде на рис.54.
Наклон графика lr&cat/iT от ln(?S{J + ?S^), очевидно, характеризует специфичность пепсина.
Несколько иной подход к статистическому анализу специфичности пепсина [1956] основан на расчете вероятности расщепления данной связи, которая выражается как отношение числа расщепляемых связей данного типа к общему числу таких связей в рассмотренных последовательностях. Например, в исследованных авторами 177 пептидах и белках (содержащих суммарно 6910 пептидных связей) остаток аланина встречается 502 раза и в 82 случаях этот остаток образует своей карбоксильной группой расщепляемую связь. Вероятность расщепления составляет 82/502=0,16.
Хотя статистические индексы специфичности лишены какого-либо определенного физического смысла и являются просто эмпирическими параметрами, корреляции типа (44) и (45) ценны в практическом отношении. Они позволяют с известной точностью расчитывать a priori константы ферментативного гидролиза любых последовательностей аг.лнокислот. Так, на основании индексов специфичности был предложен субстрат пепсина - ProThrGluPhe-Phe(N02)ArgLeu, один из наиболее быстро №cat/Km и 5,2-10б М_1с~1) гидролизуемых этим ферментом [1883] -
Рассмотренные статистические методы не всегда дают удовлетворительные результаты в отношении предсказания скорости гидролиза. Это может объясняться несколькими причинами. Во-первых, исходные данные по расщеплению пептидов и белков в ходе структурных исследований не являются количественными и наблюдаемые результаты могут сильно зависеть от условий эксперимента. Во-вторых, если первичная специфичность (например, по остатку Р ) вносит основной вклад в скорость гидролиза, то вариации удаленных аминокислотных остатков будут слабо проявляться в опытах по определению структуры, но могут заметно влиять на начальные скорости, получгнные в кинетическом эксперименте. Наконец, в тех случаях, когда структура субстрата сказывается как на величине к ., так и на К', исходные данные в зависимости от соотношения
cat m
[S]Q и JT могут отражать изменения или максимальной скорости или отношения *cat/Xm* По-видимому, эти факторы ответственны за плохую корреляцию суммарных индексов специфичности и кинетических констант гидролиза синтетических пептидов (см. табл.40) в случае пептидных субстратов а-химотрипсина.
Еще один способ статистического анализа специфичности основан на использовании метода Фри и Вильсона [1957], в соответствии с которым любой переменный фактор, связанный со структурой, может быть представлен суммой аддитивных Екладов отдельных элементов структуры
(46)
при условии, что
(47)
71
где п - молекула субстрата в данной серии субстратов; I - положение остатка
в последовательности (Р1, Р2 и т.д.); а -вклад остатка в измеряемый параметр k; р, - суммарный вклад для всей серии субстратов. Если имеется подходящим образом подобранная серия субстратов, то, решая систему уравнений (46) и (47), можно получить значения вкладов каждой аминокислоты в каждом положении в измеряемую кинетическую константу. Этот вклад, в принципе, не зависит от того, в состав какого субстрата входит данный остаток, а только от типа аминокислоты и от ее положения в последовательности. Таким образом, на основе рассчитанных вкладов можно предсказать значения кинетических констант для любого пептида. Этот метод был использован для анализа специфичности субтилизина, трипсина, тромбина и некоторых других протеаз [1958-1961 ].
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 278 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed