Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
частей, связанных между собой низкомолекулярными окислительно-
восстановительными переносчиками (убихинон или цитохром с). Адекватность
этой схемы подтверждается тем, что при обработке холатом было получено
несколько отдельных "комплексов", соответствующих отдельным частям цепи;
"комплекс I" включает часть цепи NADH-Q, "комплекс II" - сукцинат-Q,
"комплекс III" - Q-цитохром с, и, наконец, "комплекс IV" - это по
существу неочищенная цито-хромоксидаза. Эти комплексы, однако, надо
рассматривать как "артефакты" соответствующих частей цепи; так, обработка
холатом оказывает влияние, в частности, на поведение "комплексов" по
отношению к некоторым ингибиторам и на эффективность взаимодействия их с
добавленными убихиноном или цитохромом с [1266]. Тем не менее эти
комплексы помогают установить порядок компонентов цепи; так, комплексы I
и II содержат (различные) флавопротеиды, комплекс III содержит цитохромы
Ъ и ci, а комплекс IV - цитохром аа3. Свидетельством в пользу того, что
приведенная на рисунке последовательность компонентов действительно имеет
место, может служить также действие ингибиторов. HCN, который ингибирует
цитохром аа3, препятствует окислению молекулярным кислородом всех
остальных компонентов цепи; антимицин А (при использовании в качестве
субстрата сукцината) переводит цитохром b и все расположенные слева от
него компоненты в восстановленное состояние, а цитохром с 1 и компоненты
справа от него - в окисленное.
Рассматриваемая цепь, однако, не так проста, как это изображено на
рисунке. Большинство компонентов ее было обнаружено
спектрофотометрически, и вполне возможно, что имеются другие компоненты,
которые пока не выявлены, поскольку у них нет интенсивных полос
поглощения (например, негемовые железосодержащие белки различных типов).
Кроме того, в процессе окисления не одна, а несколько стадий связаны с
фосфорилированием ADP до АТР, что вносит дополнительные осложнения.
Окислительное фосфорилирование, однако, слишком обширная тема, выходящая
за рамки данной книги (см. гл. 12).
Цитохром Р-450
Рассмотренная выше система - не единственная дыхательная система в
клетке, а митохондрия - не единственная органелла, участвующая в процессе
дыхания. В микросомах имеются два других гемопротеида, цитохромы Ь3 и Р-
450. Функция цитохрома Ь5 в дыхательной системе пока не установлена, хотя
известно, что его восстанавливает специфическая флавопротеидная
редуктаза. Цитохром Р-450 отвечает за потребление определен-
Кофакторы ферментов
709
ной части кислорода микросомами клеток животных тканей; в большом
количестве цитохром Р-450 содержится в митохондриях надпочечников.
Название "цитохром Р-450" не соответствует той номенклатуре, которая
принята для цитохромов, однако вносить какие-либо изменения, по-видимому,
уже поздно. Цитохром Р-450 представляет собой гемопротеид, который
содержит гем Ь. Поэтому, рассматривая его как цитохром, следовало бы
использовать название цитохром Ь. Спектр поглощения его восстановленной
формы нетипичен для цитохромов (в частности, а-по'лоса не имеет вида
острого пика). Цитохром Р-450 не поглощает при 450 нм, как можно было бы
предполагать по его названию; полоса поглощения в этой области
наблюдается для его соединения с СО, что и послужило основанием для
названия. Способность к связыванию с СО не является характерной -для
цитохромов (хотя а3 обладает таким свойством). Сродство цитохрома Р-450 к
СО гораздо выше, чем у а3 (по крайней мере, если судить по конкуренции с
кислородом). Как и в случае соединения а3 с СО, соединение Р-450 с СО
диссоциирует на свету; можно, следовательно, получить "спектр действия",
соответствующий спектру поглощения комплекса Р-450-СО.
Имеются основания полагать; что цитохром Р-450 является не индивидуальным
гемопротеидом, а объединяет группу ферментов с одинаковыми
простетическими группами, но с разной специфичностью. Можно провести
аналогию с флавопротеида-ми - группой ферментов, содержащих флавиновую
простетиче-скую группу и имеющих одинаковые спектры поглощения, но разную
специфичность, что связано с различием апоферментов. Цитохромы Р-450,
выделенные из разных источников, имеют примерно одинаковые спектры
поглощения, но значительно различаются по субстратной специфичности.
Соответствующие данные приведены в работе [2755].
Основной функцией цитохрома Р-450 является катализ процесса
гидроксилирования стероидов, лекарственных веществ, ароматических
соединений и жирных кислот; он действует как один из компонентов
гидроксйлазных систем с различной субстратной. специфичностью. Некоторые
из ртих систем входят в подгруппы 1.14.14 и 1.14.15 Списка ферментов;
имеются, вероятно, и другие системы такого типа. Во многих случаях
реакцию гидроксилирования можно представить в виде схемы
I I
нсн -> неон,
I I
однако в других случаях углерод может находиться в ароматическом кольце.
Характерная особенность гидроксилазной системы заключается в том, что
