Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Карасев В.А. -> "Биологическая химия. Том 31" -> 52

Биологическая химия. Том 31 - Карасев В.А.

Карасев В.А., Стефанов В.Е., Курганов Б.И. Биологическая химия. Том 31 — ВИНИТИ, 1989. — 201 c.
Скачать (прямая ссылка): nadmolekulyarniebiolog1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 91 >> Следующая

* Термин ЭДОКС является, конечно, условным. Он используется авторами для характеристики вновь приобретаемого в эволюции признака, поскольку последний является существенным для дальнейшего рассмотрения. Единственным объектом химической эволюции, согласно общей теории химической эволюции, является ЭОКС. (Прим. ред.)
Исходные условия формирования ЭДОКС. В настоящее время не представляется возможным сформулировать полностью условия для формирования ЭДОКС. Скажем только, что основу их надмолекулярной организации должны были составлять линейные полимеры неупорядоченного состава, содержащего рацемическую смесь мономерных звеньев, близких по структуре аминокислотам. Возможность возникновения полимеров, содержащих пептидные связи подтверждается в самых различных подходах, моделирующих предбиологический этап эволюции [23, 25],. Не исключается также, что они могли возникнуть как результат использования энергии базисного процесса в различных ЭОКС, причем эти полимеры могли как включаться в структуру ЭОКС, так и формировать независимо от них способные к эволюции каталитически активные дуплицированные структуры. Каким бы ни был источник происхождения неупорядоченных полимеров, наша модель развития ферментов предполагает формирование на первых порах асимметричных дуплицированных структур (в простейшем случае — димеров), на основе неупорядоченных линейных полимеров. Мы полагаем, что только линейные полимеры могли эволюционировать, поскольку они способны формировать, при наличии определенных условий (хиральности элементов), спиральные и листовые структуры, содержащие протяженные ССИВС, необходимые для обеспечения передачи сигналов. В структурах, сформированных неупорядоченными линейными полимерами, в силу наличия полярных групп, случайно могли возникать ССИВС различной протяженности, которые могли обеспечить, в случае образования в ЭОКС дуплицированных структур, перенос энергии и, при благоприятных условиях, ее рекуперацию.
Механизм развития ферментов путем рекомбинации и отбора активных дуплицированных структур. Предположим, что мы имеем ряд ЭДОКС, характеризующихся общностью катализируемой базисной реакции и локализованных в пределах единого ареала, то есть составляющих своеобразную популяцию. На начальном этапе они будут обладать какой-либо достаточно низкой каталитической активностью (at—a4):
При определенных условиях, например, в случае резкого изменения кинетической сферы ЭДОКС (температуры, pH, содержание ионов, субстратов) может иметь место распад ЭДОКС на составляющие субструктуры и затем формирование новых сочетаний:
Е1/Е2 Е3/Е4 Е5/Е6 Е7/Е|
'8
(5.5)
а4 *
Е1/Е3 Е2/Е4 Е5/Е7 е6/е8
а,' ф{ «з' а4' = 0.
При этом могло оказаться, что сочетание Еб/Е8 оказалось неудачным и утратило каталитическую активность, а в остальных сочетаниях она оказалась такой: а/>аи а2>а2, as>as. Поскольку, согласно [22], гидролиз структур полипептидной природы может идти самопроизвольно, то каждое неэволюционное сочетание ЭДОКС, не обладающее каталитической активностью, будет гидролизоваться до мономеров, то есть сочетание с нулевой активностью погибает, а остальные продолжат существование и могут вступить в новый этап рекомбинации
Е1/Е4 Е2/Е7 Е3/Е5 /С Ti
а," а/ аз" = 0.
В результате опять возникло сочетание с нулевой активностью, Е3/Е5, которое погибнет, а активность новых сочетаний будет:
ai”>ai’ >ах и а2" >а2>а2.
Мы в данном случае предполагаем, что каталитическая активность после рекомбинаций в удачных сочетаниях возрастает, хотя она, разумеется, в соответствии с теорией эволюционного катализа, может и снижаться. Однако, согласно основному закону химической эволюции (см. разд. 2.2.2), максимальной вероятностью обладают цепи последовательных положительных изменений каталитической активности. Оно и понятно, ведь чем выше активность, тем выше стабильность ЭДОКС и больше продолжительность их существования. Таким образом, в результате большого количества рекомбинаций в системе останутся ЭДОКС, обладающие максимальной каталитической активностью.
Мы проследили лишь аспект рекомбинации ЭДОКС, связанный с изменениями каталитической активности, проявляющейся в кинетической сфере. Обратим теперь внимание на то, что будет происходить со структурой ЭДОКС, то есть в конституционной сфере. Согласно модели катализа на основе ССИВС,. ферменты должны обеспечивать рекуперацию энергии, выделившейся в результате образования ФСК, путем формирования петли обратной связи из ССИВС; передача сигнала по ССИВС должна быть синхронизована со стадиями состояния субстрата, величина выходного сигнала должна быть оптимизирована, и дуплицированные структуры, содержащие ССИВС, должны обладать вращательной симметрией и поочередно функционирующими активными центрами. Очевидно, что все эти особенности, без каких-либо специальных устройств, будут формироваться в результате последовательной рекомбинации и отбора ЭДОКС по максимуму каталитической активности, поскольку только реализация упомянутых принципов катализа и обеспечит достижение биокатализаторами максимальной активности. Наиболее существенными особенностями, от которых в первую очередь
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 91 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed