Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Диксон М. -> "Ферменты 2" -> 25

Ферменты 2 - Диксон М.

Диксон М., Уэбб Э. Ферменты 2 — М.: Мир, 1982. — 515 c.
Скачать (прямая ссылка): fermentit21982.djvu
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 158 >> Следующая

основного катализатора по отношению к последнему [2874]. Модельные
построения показывают, что имеются благоприятные предпосылки для
образования тетраэдрического интермедиата в результате атаки субстрата
Cys-25 (рис. 7.6), поскольку в фермент-субстратном комплексе субстрат
находится в напряженном состоянии и это напряжение может быть снято при
образовании тетраэдрического интермедиата J2877], Было обнаружено, что
при гидролизе специфических амидных и анилидных субстратов, например N-
бензоиларгинин-амида, лимитирующей стадией является превращение
тетраэдрического интермедиата в ацилфермент (рис. 7.6) [2878, 3526].
ДРУГИЕ ПРОТЕИНАЗЫ
Многие протеолитические ферменты не содержат высокореакционноспособных
остатков серина или цистеина. Ниже будут рассмотрены два фермента этого
класса, карбоксипептидаза А (КФ 3.4.17.1) и пепсин А (КФ 3.4.23.1),
поскольку только их пространственная структура исследована достаточно
детально с помощью рентгеноструктурного метода.
448
Глава 7
Карбоксипептидаза А
Этот фермент содержит один прочно связанный атом цинка на молекулу;
удаление цинка путем диализа при низких значениях pH или против
растворов, содержащих хелатобразующие соединения, приводит к полной
утрате каталитической активности i[4866, 4868]. Активность может быть
восстановлена путем добавления ионов цинка или других переходных
металлов, в том числе Fe2+, Мп2+, Со2+ и №2+ {841, 4029]. Ионы Hg2+, Cd2+
и Pb2+ также способны заменять цинк, однако в этом случае
восстанавливается активность по отношению к эфирным, но не к пептидным
субстратам; вероятно, это обусловлено некоторым "растяжением" активного
центра, вызываемым связыванием более объемистых ионов металлов [840].
Исследования по влиянию pH [189, 620] и химической модификации [1824,
3659] на активность фермента привели к предположению о том, что
существенную роль в функционировании фермента играет остаток глутаминовой
кислоты. Результаты опытов по химической модификации фермента различными
реагентами выявили также важную роль одного или нескольких остатков
тирозина [3931-3932, 3970, 4295, 4389] и остатка аргинина [4867].
Определение пространственной структуры фермента методом
рентгеноструктурного анализа (см. гл. 10) показало, что ион цинка
координационно связан с тремя остатками, His-69, Glu-72 и His-196. В
свободном ферменте четвертой координационной связью к цинку присоединена
молекула воды; при образовании же комплекса с "плохим" субстратом,
глицшьЬ-тирозином, молекула воды вытесняется карбонильным кислородом
остатка глицина [1811, 3856]. Эти данные позволяют предполагать, что роль
иона цинка состоит в усилении поляризации карбонильной группы. Около
атакуемой связи в фермент-субстратном комплексе находятся остатки Tyr-
248, Arg-145 и Glu-270.
В гл. 10 обсуждается, какие именно конформационные изменения претерпевает
карбоксипептидаза при связывании субстрата. В ходе этого процесса Arg-145
перемещается примерно на 2 А из положения, в котором он образовывал
водородную связь с карбонильной группой остатка 155, по направлению к С-
конце-вой карбоксильной группе субстрата, с которой образует ионную
связь; фенольная группа Туг-248 перемещается примерно на 12 А (в
результате поворота на 120°) из положения, в котором она
взаимодействовала с Glu-249 в свободном ферменте, в положение,
находящееся на расстоянии 2 А от атакуемой пептидной связи. Помимо этого,
при связывании глицил-Ь-тирозина из области активного центра фермента
вытесняется связанная молекула воды.
Механизм действия ферментов
449
Липскомб и др. i[1811] рассмотрели два возможных химических механизма
действия карбоксипептидазы; согласно одному из них Glu-270 действует как
нуклеофил, атакующий карбонильную группу субстрата с образованием
интермедиата ангидридной природы; согласно другому Glu-270 играет роль
общего основного катализатора, способствующего атаке молекулы воды на
карбонильную группу субстрата. Ниже приведена схема реакции с
образованием ангидридного интермедиата:
Из этого уравнения следует, что между водой и продуктом реакции
(аминокислотой) должен происходить обмен 180 согласно реакции
и данные об отсутствии такого обмена |[548] являются важным аргументом
против рассматриваемого реакционного пути.
Предполагаемый механизм, в рамках которого Glu-270 действует как общий
основный катализатор, представлен на рис. 7.7. В этом механизме (как и в
механизме с образованием ангидридного интермедиата) Туг-248 поставляет
протон пептидной связи и получает его затем от тетраэдрического
интермедиата. Как полагают, роль остатка аргинина ограничена тем, что он
определяет специфичность фермента к карбоксильному концу субстрата.
r<-=g Е-COOCOR
н20
EC02- + RC02". (7.57)
Е-C02- + R€02- ч->: Е-COOCOR + Н20,
(7.58)
R
Н-О-Туг-248
\ I +
-у Zn г+----О-С - NH, R'
о-
Н-О-Туг-248
О' ,о
Glu-270
Glu-270
С-R + R'NH;
Рис. 7.7. Предполагаемый механизм действия карбоксипептидазы.
450
Глава 7
Пепсин
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 158 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed