Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Диксон М. -> "Ферменты 2" -> 145

Ферменты 2 - Диксон М.

Диксон М., Уэбб Э. Ферменты 2 — М.: Мир, 1982. — 515 c.
Скачать (прямая ссылка): fermentit21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 158 >> Следующая

главной цепи. На рис. 10.22 изображены участки цепи, которые образуют
субстратсвязыва-ющий участок лизоцима, а на рис. 10.23 представлен этот
же участок с присоединенным ингибитором, структура которого сходна со
структурой субстрата. Некоторые из 16 водородных связей, участвующих в
связывании, изображены пунктиром. У ферментов, состоящих из одиночной
полипептидной цепи, карман, в котором удерживается субстрат, занимает
почти весь поперечник молекулы. Такие ферменты имеют, по-видимому, только
один активный центр, поскольку для размещения двух центров просто нет
места. В некоторых случаях у фермента имеется особая простетическая
группа, например гем или флавин, которые составляют часть активного
центра; на молекулу ¦фермента приходится одна такая группа. Более сложные
случаи, когда фермент состоит из нескольких субъединиц, обсуждаются в
следующем разделе.
Особенно интересным ферментом является фосфоглицерат-киназа (КФ 2.7.2.3)
из мышц [436]. Она изображена на рис. 10.24 таким же образом, как и
карбонат-дегидратаза на рис. 10.12. Молекула содержит не один, а два p-
слоя, по одному на каждой стороне кармана. На первый взгляд создается
впечатление, что молекула состоит из двух молекул или субъединиц, но при
Структура ферментов
767
более внимательном рассмотрении становится очевидным, что она образована
одной полипептидной цепью, участки которой объединяют p-слои и а-спирали.
Можно было бы полагать, что нижняя половина ее образована одним концом
цепи (это относится и к соответствующей ДНК), а верхняя -другим; однако
участки, из которых состоит верхняя половина, локализованы у обоих концов
пептидной цепи, а участки, образующие нижнюю половину, расположены между
ними. Это поднимает интересный вопрос о том, как же в таком случае
происходит кодирование.
Результаты, полученные при рентгеноструктурном анализе кристаллов,
естественно, дают информацию о структуре фермента в твердом состоянии, и
возникает вопрос: сохраняет ли фермент ту же самую конфигурацию в
растворе? Имеющиеся данные свидетельствуют. о том, что различия в
структуре относительно невелики, за исключением, возможно, тех случаев,
когда молекула состоит из субъединиц. Поскольку основная третичная
структура молекулы формируется благодаря образованию множества связей
между различными частями полипептидной цепи, то следует ожидать, что эта
структура будет сохраняться и в растворе, за исключением тех случаев,
когда в среде присутствуют денатурирующие агенты (например, мочевина в
достаточно высокой концентрации, которая разрушает водородные связи).
Однако у поверхности молекулы свободные концы или петли полипептидной
цепи могут менять свое положение (ср. лизоцим, [3279]).
Структура активного центра имеет определенные особенности, поскольку он
содержит ряд групп, которые притягивают специфический субстрат и в свою
очередь притягиваются им. Так как белок не является абсолютно жесткой
структурой, можно ожидать, что при взаимодействии с субстратом последний
будет "притягивать" эти группы и упаковывать их более плотно вокруг себя.
Это представление выдвинуто Кошландом в его теории индуцированного
соответствия [2564], в пользу которой получено к настоящему времени много
данных (гл. 6). Во многих теориях ферментативного катализа
предполагается, что при взаимодействии с активным центром молекулы
субстрата в последней индуцируется некоторое напряжение. Из этого в свою
очередь следует, что в результате такого взаимодействия напряжение
индуцируется и в активном центре. В результате соответствие между
активным центром и субстратом становится более полным.
Однако степень изменения конфигурации при индуцированном соответствии не
следует переоценивать. Рентгеноструктурные данные показали, что во всех
исследованных случаях изменения затрагивают лишь немногие группы в
активном центре, а остальная часть молекулы остается практически без
измене-
768
Глава. 10
ния. При сопоставлении рис. 10.22 и 10.23 видно, что структура свободного
активного центра и центра, связавшего субстрат, практически одинакова.
На рис. 10.25 показана область активного центра карбоксипептидазы А в
присутствии и в отсутствие субстрата; этот рисунок иллюстрирует концепцию
индуцированного соответствия на примере конкретно наблюдаемых изменений
структуры. Как можно видеть, изменения, возникшие при соединении с
субстратом, касаются главным образом положения трех боковых групп,
которые заштрихованы. Основной эффект состоит в том, что кольцо Туг-248
опускается и в данном ракурсе прикрывает субстрат. Боковая цепь Arg-145
перемещается в направлении к карбоксилу тирозина субстрата, а боковая
цепь Glu-270 слегка поворачивается. Структура всей остальной части
молекулы остается, по-видимому, без изменений. Весьма интересно было бы
получить аналогичные данные для других ферментов.
ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА
В предыдущих разделах были рассмотрены ферменты, не имеющие субъединичной
структуры, однако молекулы многих •ферментов состоят из двух или более
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 158 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed