Ферменты 2 - Диксон М.
Скачать (прямая ссылка):
(7.77)
в отсутствие XDP, Pi и ADP-Pi, но не реакцию X-Y + X* = X*-Y + X.
(7.78)
Реакция (7.75) может протекать в результате повторных обращений реакции
(7.72), а реакция (7.77)-в результате повторных обращений реакции (7.74).
Неспособность фермента катализировать реакции (7.76) и (7.78) согласуется
с правилом, которое гласит, что связанная с ферментом группа не
обменивается, так как она не переходит в свободное состояние. Если,
однако, наряду с ADP-Рi и Р|* добавить X, то реакция (7.76) будет
катализироваться, так как она теперь может идти путем повторных обращений
реакций (7.72) и (7.73). Подобно этому, добавление Pi к смеси фермента,
X-Y и X* обеспечивает протекание реакции (7.78), так как теперь она может
осуществляться через реакции (7.73) -(7.74).
Для подтверждения приведенного механизма можно привлечь также некоторые
данные по ингибированию. Так, добавление X способствует осуществлению
реакции (7.76), но наряду с этим тормозит реакцию (7.75) вследствие
уменьшения концентрации Pi-Е. Сходным образом добавление ADP, Р и Y
тормозит реакции (7.78), (7.77) и (7.76) вследствие уменьшения
концентраций Pi-Е, X-Е и X-Е соответственно.
Этот метод позволяет довольно точно идентифицировать связываемые с
ферментом группы и определять последовательность переносов. С его помощью
были получены интересные данные о механизме различных синтетазных
реакций, в которых роль А-В играет АТР. В различных случаях детали
механизма могут быть совершенно различными. В частности, любая из двух
пирофосфатных связей АТР может быть использована как источник энергии для
синтеза, так что АТР может реагировать либо как АМР - PPi, либо как ADP-
Ри Более того, любая часть молекулы может (по крайней мере теоретически)
присоединяться к ферменту, т. е. играть роль В. Следовательно,
теоретически возможны четыре различных случая, хотя образование Е-PPi в
качестве интермедиата не было постулировано ни в одном реальном случае;
три других случая представлены в табл. 7.6 с указанием соответствующих
обменных реакций и ингибиторных эффектов. Следует отметить, что только
немногие из этих эффектов наблюдались для какой-либо синтетазы.
На основании опубликованных данных можно предположить, что некоторые
синтетазы действительно функционируют по одному из приведенных в таблице
механизмов. Следует, однако, отметить, что метод изотопного обмена крайне
чувствителен к наличию примесей как в ферменте, так и в субстратах,
поскольку
472_______________________________________Глава
7_________________________[_
1 /Таблица 7.6 Механизмы трехстадийного переноса для сннтетазиых
р/акций и соответствующие реакции изотопного обмена
Случай а - промежуточным продуктом служит Е-Рi
(7.6 а) ADP-Pi+E=ADP+E-Pi
(7.6 б) E-P(+X = E-X+Pi
(7.6 в) E-X+Y=E+X-Y
(7.6 г) ADP-Pi+ADP*=ADP*-Pi+ADP
E катализирует, X ингибирует
(7-6 д) ADP- Pi+Pi* = ADP-Pt*+Pi
E+X катализирует, Y ингибирует
(7.6 е) X-Y+Y* = X-Y*+Y
E катализирует, Pi ингибирует
(7.6 ж) X-Y+X* = X*-Y+X
E+Pi катализирует, ADP ингибирует
Случай б - промежуточным продуктом служит Е-ADP
(7.6 з) ADP-Pi+E = Pi+E-ADP
(7.6 и) Е-ADP+X=Е-X+ADP
(7.6 к) Е-X+Y=E+X-Y
(7.6 л) ADP-Pi+Pi*=ADP-Pi*+Pi
E катализирует, X ингибирует
(7.6 м) ADP-Pi+ADP*=ADP*-Pi+ADP
E+X катализирует, Y ингибирует
(7.6 н) X-Y+Y*=X-Y*+Y
E катализирует, ADP ингибирует
(7.6 о) X-Y+X* = X*-Y+X
E+ADP катализирует, Pi ингибирует
Случай в - промежуточным продуктом служит Е-АМР
(7.6 п) AMP-PPi+E=PPi+E-АМР
(7.6 р) Е-АМР+Х=Е-Х+АМР
(7.6 с) Е-X+Y= E+X-Y
(7.6 т) AMP-PPi+PPi * = AMIP-PPi*+PPi
E катализирует, X ингибирует
(7.6 у) AMP-PPi+AMP*=AMP*-PP;+AMP
E+X катализирует, Y ингибирует
(7.6 ф) X-Y+Y*=X-Y*+Y
E катализирует, AMP ингибирует
(7.6 х) X-Y+X*=X*-Y+X
E+AMP катализирует, PPi ингибирует
заключение о характере механизма часто зависит от того, происходит ли
определенная реакция обмена в отсутствие того или иного реактанта. Иногда
реакции обмена, протекающие под действием недостаточно очищенных
препаратов фермента, не идут при использовании более очищенных
препаратов; известны случаи, когда обмен фосфат-АТР был обусловлен
присутствием следовых количеств ADP в АТР, а обмен ADP-АТР - следовых
количеств фосфата.
Реакция, катализируемая у-глутамилцистеинсинтетазой (КФ 6.3.2.2), может
служить примером случая (а), хотя но этому па-
_________\___________Механизм действия
ферментов____________________473"
воду имеЬтся некоторые разногласия. Было показано [5017],. что этот
фермент катализирует обменные реакции
ADP-Р, + ADP* = ADP*-Pj + ADP, (7.6 г>
Глутамил-цистеин + Цистеин* = Глутамил-цистеин* + Цистеин. (7.79)-
В присутствии глутамата (только при этом условии!) фермент катализирует
обменную реакцию
АТР + Л* = АТР* +/V (7.6 д>
Добавление глутамата замедляет реакцию (7.6г), а добавление цистеина
замедляет реакцию (7.6 д). Все это указывает, что> механизм действия
данного фермента относится к случаю (а) и, может быть представлен в
