Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
модель структуры фермента, состоящей из "шариков и палочек" (атомов и
связей); эти данные могут быть также введены в ЭВМ для построения
стереодиаграмм, показывающих вид молекулы с разных направлений. В ряде
исследований такие построения были выполнены также для фермент-
субстратного или фермент-
754 Глава 10
Рис. 10.9. а-Химотрипсин [415].
ингибиторного комплекса с тем, чтобы выяснить характер связывания
субстрата и ингибитора -в активном центре.
Поскольку для проведения указанных исследований требуется исключительно
высокая точность, а вся процедура очень трудоемка, не удивительно, что на
сегодняшний день в деталях, выяснена структура только немногих ферментов.
Даже если структура установлена, представить ее в наглядной форме не
просто и каждый из способов изображения обладает определенными
недостатками. Большинство изображений дает лишь общую структуру, опуская
многие детали, хотя, на самом деле упаковка молекулы довольно плотная и
все пространство заполнено множеством боковых групп, кроме особых щелей,
или карманов, в области активного центра. Например, на модели, в которой
атомы заполняют все пространство-(см. модель химотрипсина, показанную в
стереоизображении на рис. 10.9), внутренняя структура молекулы не видна,
хотя такая модель дает представление об общей форме молекулы и на. ней
можно видеть впадину (карман), образующую активный; центр, в которой
находится молекула субстрата.
Модель, в которой атомы представлены шариками, а связи тонкими стержнями,
позволяет увидеть внутреннюю структуру глобулы, но фотография такой
модели слишком сложна для восприятия (см. например, рис. 10.10, на
котором представлена модель субтилизина). Множество стержней и скрепок,
необходимых для того, чтобы фиксировать модель, еще более запутывает
картину. Обычно в такой модели по ходу пептидной цепи протягивают струну,
которая служит ориентиром, но даже и в
Структура ферментов
755
Рис. 10.10. Субтилизин [74]. Каркасная модель субтилизина BPN', вид на
активный центр. Направление взгляда приблизительно перпендикулярно
плоскости имидазольного кольца His-64 в активной конформации. Виден
скелет полипептидной цепи.
этом случае нелегко получить представление о характере укладки
полипептидной цепи.
Поэтому обычно приводят детальное изображение только активного центра и
упрощают диаграммы третичной структуры, •опуская боковые группы и
пептидные связи; при этом каждый аминокислотный остаток обозначают одной
точкой, указывающей положение а-углеродного атома. Хотя такое изображение
-является весьма упрощенным, оно облегчает восприятие общей •структуры
молекулы, если использовать ряд приемов, например пронумеровать остатки
аминокислот с N-конца полипептид-иой цепи.
° р| -0| о| \_ О О)^ ) __
JTljjri 4jTl 5jT 1 6jFt 7jT I gjT 19Y20Y21ТП V VN V* N I (n (N N
ООООООООООФООООООООО(r) (r)(r)ooo(r)oo
Рис. 10.11. Карбонат-дегидратаза [2816]. Изображены водородные связи в
основной полипептидной цепи. а-Углеродные атомы, к которым присоединен
цинк, заключены в квадраты. [5-Структура (в центре) стабилизирована
многочисленными водородными связями. Спиральные участки указаны
искривленными линиями, изображающими водородные связи.
Рис. 10.12. Карбонат-дегидратаза [2816]. Схематическое изображение
укладки молекулы с ионом цинка в активном центре. Системой стрелок
изображен изогнутый [5-слой; цилиндры - спиральные участки.
виде лент разной ширины. Заштрихованный шарик вблизи центра молекулы -
атом цинка; дисульфидная связь - справа, С-конец-слева (307-й остаток),
N-конец - внизу (первый аминокислотный остаток).
Рис. 10.14. а-Химотрипсин. Представлена укладка основной полипептидной
цепи; нумерация аминокислотных остатков такая же, как у химотрипсиногена.
- и -) аминный и карбоксильный концы А, В и С цепей. Обратите внимание на
предполагаемую (3-структуру, образованную участками цепи, в состав
которых входят остатки 91-86, 103-108, 55-50, 39-46 и 35-29. Дисульфид-
ные связи, имеющиеся в трипсине, но отсутствующие в химотрипсине,
расположены между аминокислотными остатками 22-157 и 127-232.
Дополнительный дипептид в трипсине, содержащий остаток Glu, который
оказывает влияние на специфичность трипсина (отдается предпочтение
боковым цепям основных аминокислот), заключен между остатками 185 и 186.
Важные для катализа остатки His-57, Asp-102 и Ser-195 затушеваны. (R. Е.
Dickerson, I. Geis, The Structure and Action of Proteins, W. A. Benjamin
Inc., Menlo Park, California, USA, Copyright by Dickerson and Geis,
1969.)
Структура ферментов
759
Рис. 10.15. Рибонукле^за А. Фосфатная группа во впадине (Р) указывает
местоположение активного центра. Дисульфидные мостики представлены
изогнутой двойной линией. Обратите внимание на участок справа вверху, при
расщеплении которого образуется ри-бонуклеаза S (рис. 10.19) (R. Е.
Dickerson and I. Geis, The Structure and Action of Proteins, W. A.
Benjamin Inc., Menlo Park, California, USA, Copyright by Dickerson and
