Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Диксон М. -> "Ферменты 2" -> 23

Ферменты 2 - Диксон М.

Диксон М., Уэбб Э. Ферменты 2 — М.: Мир, 1982. — 515 c.
Скачать (прямая ссылка): fermentit21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 158 >> Следующая

Е-ОН + RCOOR' т-^
Е-OHRCOOR' -р> Е-О-COR ----> E-OH + RCOOH. (7 53)
Результаты ряда исследований различного характера свидетельствуют о том,
что хорошие субстраты химотрипсина также гидролизуются по приведенному
выше механизму. Было показано, что химотрипсин способен катализировать
обмен 180 между водой и рядом специфических карбоновых кислот [1126,
4422]
,(рис. 7.3, Б)
н2о
R'-OH
Механизм действия ферментов
443
о о
II II
-СН =СН С-NH -сн -с-nh2
сн2.
I
Рис. 7.4. Структурная формула фурилакрилоилтриптофанамида.
в результате реакции, которая аналогична конечной стадии реакции (7.53):
RC00H + E-0H=RC00E + H20. (7.54)
Показано также, что фермент способен функционировать как трансфераза в
присутствии гидроксиламина или спирта, при этом1 вместо кислотного
продукта образуется гидроксамат или эфир; [1268, 5300]. Согласно данным
работы [1268], в присутствии гидроксиламина отношение концентраций
образующихся гидрокса-мата и кислотного продукта оказывается постоянным
для ряда разных эфиров гиппуровой кислоты; это позволяет предполагать,
что в каждом случае вода и гидроксиламин конкурируют за один и тот же
интермедиат (гиппурил-фермент):
Е-OH + RCOOR' Е-OHRCOOR' -->•
V
R'OH
E-OCOR -
н2о
"- Е-OH + R-COOH
(7.55)
^ E-OH + RCONHOH.
Исследование гидролиза ряда эфирных субстратов методом остановленной
струи показало, что при образовании спиртового продукта наблюдается
начальный всплеск [394, 530]; эти данные согласуются с представлением о
том, что лимитирующей является стадия, следующая за стадией образования
ацилферментного интермедиата. Исследование катализируемого химотрипсином
гидролиза фурилакрилоилтриптофанамида (рис. 7.4) методами температурного
скачка и остановленной струи, проведенное Гессом и его сотрудниками
[1933], свидетельствует о том, что до образования ацилфермента происходит
последовательное образование двух фермент-субстратных комплексов:
Е-OH+RCONH2 <-> (Е-ОН ¦ RCONHj) <-
н2о
¦т->- (E-OH RCONH2)' --> EOCOR ----> E-OH + R COOH. (7.56)
NH+ 4 '
Образование таких комплексов было зафиксировано также при исследовании
кинетики предстационарной стадии для гидро-
444
Глава 7
лиза трипсином ряда фурилакрилоильных производных специфических эфирных
субстратов.
Исследования, проведенные со специфическими ингибиторами трипсина и
химотрипсина, действие которых направлено на активный центр, -
тозиллизинхлорметаном и тозилфенилаланин-хлорметаном (табл. 8.5),
показали, что в каждом ферменте вблизи от активного центра находится
остаток гистидина (His-57 и His-46 соответственно для а-химотрипсина и
трипсина); данные об участии гистидина в каталитическом процессе были
получены при исследовании зависимости скорости катализируемых реакций от
pH [1759, 1933] и при изучении влияния химической модификации на
активность фермента [2572].
Поскольку в протонированном состоянии серии является плохим нуклеофилом,
было высказано предположение [933, 4417], что участвующий в катализе
остаток гистидина функционирует как общее основание, оттягивая протон от
серинового остатка и частично превращая его таким образом в более
реакционноспособную алкоксидную форму. Результаты рентгеноструктурных
исследований химотрипсина и его производных, обсуждаемые в гл. 10,
показывают, что His-57 на самом деле локализован около Ser-195 и
находится в таком положении, что один из атомов ими-дазольного кольца
может действовать предполагаемым образом; кроме того, вблизи другого
атома азота имидазольного кольца этого гистидина расположен остаток
аспартата (Asp-102). Этот остаток находится в неполярном окружении и,
следовательно, протонируется при нормальных значениях pH. Блоу, Бирк-тофт
и Хартли f[467] высказали предположение, что рассматриваемый остаток
аспартата выступает как общее основание, оттягивая протон от гистидина;
такая ситуация благоприятствует поляризующему действию гистидина на
остаток серина. Это взаимодействие трех остатков, которое, как полагают,
обеспечивает перенос отрицательного заряда от остатка аспартата,
находящегося в неполярной области фермента, к сериновому остатку,
превращая его частично в алкоксидную форму, получило название "система с
переносом заряда" [467].
Предполагаемая схема катализируемого химотрипсином гидролиза эфирных
субстратов приведена на рис. 7.5; гидролиз амидов и пептидов, как
полагают, также происходит по приведенному механизму. Следует, однако,
отметить, что рассматриваемый механизм, несмотря на всю его
привлекательность, нельзя считать установленным. В работе ][3709]
высказано соображение, что остаток Asp-102 не участвует в системе с
переносом заряда и что функция его состоит в стабилизации (путем
образования водородной связи) имидазолиевого иона, возникающего при
образовании тетраэдрического интермедиата.
Весьма вероятно, что большинство других сериновых проте-яназ действуют по
такому же механизму, как химотрипсин, не-
Механизм действия ферментов
445
His-57
О ^ег-195
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 158 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed