Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
Сукцинил-СоА + Сукцинат* = Сукцинил*-СоА + Сукцинат, (7.44)
и это указывает, что данный фермент также образует промежуточное
соединение с группой, которую он переносит, т. е. с СоА.
Ариламин-ацетилтрансфераза (КФ 2.3.1.5) катализирует реакцию обмена
Ацетил-ариламин + Ариламин* = Ацетил-ариламин* + Ариламин, (7.45)
но не реакцию [404]
Ацетил-ариламин + Ацетат* = Ацетил*-ариламин + Ацетат. (7.46)
Следовательно, и в данном случае с ферментом соединяется именно
транспортируемая (ацильная) группа, а не ариламин.
В то же время имеющиеся данные указывают, например, на то, что при
действии фосфокиназ транспортируемая фосфатная группа не образует
промежуточного соединения фермент-фосфат. Было показано |[3978], что
ацетаткиназа (КФ 2.7.2.1) не катализирует включения меченого ADP в АТР
(если только не добавлен также и ацетат), меченого ацетата в ацетилфосфат
(если только не добавлен также и ADP) или, наконец, меченого фосфата в
АТР (даже если добавлен ацетат). Если бы образовывалось соединение
фермент-фосфат, то в первых двух случаях следовало бы ожидать включения.
По аналогии с этим пи-руваткиназа (КФ 2.7.1.40) не катализирует включения
меченого пирувата в фосфопируват, если только одновременно не добавлен
ADP [513]. На основании ряда других данных был предложен гипотетический
механизм действия фосфоглицераткиназы и пируваткиназы, который
согласуется с упомянутыми наблюдениями (см. ниже).
Было показано ,[5287], что одна из гидролаз, NAD(P)+-HyK-леозидаза (КФ
3.2.2.6), катализирует обменную реакцию
N-R + N* = N*-R + N, (7.47)
где N - никотинамид, R - остаток молекулы кофермента. Это указывает на
следующий механизм гидролиза:
N-R + Е = E-R + N, (7.48)
E-R + H20 = E+R. (7.49)
В ряде случаев о механизме реакции можно судить,
опираясь на некоторые особенности в поведении систем. Так,
напри-
мер, при действии фосфатаз (КФ 3.1.3.1-3.1.3.2), которые могут
катализировать и гидролиз, и перенос, Мортон i[3272] обнаружил явную
конкуренцию между водой и акцептором фосфата
Механизм действия ферментов
437
за удаляемый из субстрата фосфат. Это легче всего объяснить, если
допустить существование начальной (лимитирующей) стадии, в ходе которой
фосфат переносится от субстрата на фермент, а затем связанный с ферментом
фосфат распределяется между водой и акцептором в соответствии с их
концентрациями и константами скорости соответствующих реакций. Такое
объяснение согласуется с уже упоминавшимися выше результатами изотопных
исследований. Поскольку разрывается связь Р-О, фермент должен
катализировать включение 180 из Н2180 в фосфат; было показано, что такое
включение действительно происходит [4473]. В случае щелочной фосфатазы
был выделен промежуточный комплекс ЕХ; это удалось сделать при низких
значениях pH, так как в этих условиях удаление фосфата из комплекса
происходит сравнительно медленно. Было показано, что фосфат фосфорилирует
в комплексе остаток серина ([1259,
Указанные фосфатазы специфичны по отношению к фосфатной группе и
сравнительно неспецифичны по отношению к остальной части молекулы.
Имеются, однако, и другие фосфатазы, специфичные по отношению к молекуле
субстрата в целом (например, ферменты КФ 3.1.3.5 и 3.1.3.11). Для этих
ферментов не было получено никаких указаний на перенос фосфата [3272].
Для выяснения механизма действия фосфоглицераткиназы (КФ 2.7.2.3),
которая катализирует обратимый перенос фосфата от карбоксильной группы
бисфосфоглицерата на ADP, Бюхером [610] был использован другой тип
конкурентных отношений. Эта реакция может быть представлена следующим
образом:
где PG - 3-фосфоглицерат, A, R и Р - аденин, рибоза и фосфатные группы
ADP и АТР, так что ARPPP обозначает АТР.
Бюхер обнаружил, что в данной системе АТР не конкурирует с ADP; это
указывает, что они соединяются с разными участками фермента. Однако и
АТР, и ADP конкурируют с бисфосфо-глицератом. Для объяснения этого Бюхер
предлагал следующую схему процесса:
Здесь 1, 2 и 3 представляют три участка молекулы фермента: участок 1
может соединяться с адениновым концом молекулы ADP, участок 2 - либо с
АТР (с его концевой фосфатной группой), либо с фосфатом
бисфосфоглицерата, находящимся у пер-
4158].
PGP + ARPP = PG + ARPPP
(7.50)
I I 1 ////////// /7
438
Глава 7
вого углеродного атома, и участок 3 - с фосфатом фосфоглице-рата или
бисфосфоглицерата, находящимся у третьего углеродного атома.
Следовательно, бисфосфоглицерат может соединяться с участками 2 и 3
одновременно. Переносимая фосфатная группа соединяется с участком 2, и
реакцию можно представить как взаимодействие концевого фосфата ADP с этой
фосфатной группой, приводящее к вытеснению глицерата из связи с этой
группой. В итоге АТР оказывается присоединенным к участку 2, а
фосфоглицерат - к участку 3, как показано на приведенной выше схеме.
Процесс можно рассматривать как прямое замещение того же типа, что и
реакция (7.27).
Подобный механизм представляется весьма вероятным, хотя доказательства,
