Биологическая химия. Том 31 - Карасев В.А.
Скачать (прямая ссылка):
На основании приведенной таблицы можно сделать вывод о том, что не существует какой-либо специфической принадлежности «флип-флоп»-механизма к одному или нескольким классам ферментов. По этому механизму могут протекать ферментативные реакции практически всех типов. Таким образом, анализ экспериментальных данных по распространению «флип-флоп»-механизма ферментативного катализа свидетельствует в пользу его универсальности.
Экспериментальные доказательства физической реальности «флип-флоп»-механизма. Как мы уже упоминали, первоначально «флип-флоп»-механизм катализа являлся лишь удобной моделью для описания совокупности свойств ряда ферментов. Сравнительно недавно появились эксперименты, которые можно однозначно трактовать как поочередность работы активных центров олигомерных ферментов. Приведем более подробное описание этих работ.
С помощью радиоактивного аналога АТР-2,3-0-(2,4,6-три-нитрофенил)аденозин-5/[-у32Р]-трифосфата (TNP-ATP) на митохондриальной ATP-азе сердца быка было проведено заполнение одного из двух гидролитических участков этого фермента, причем образующийся комплекс характеризовался низкой скоростью гидролиза субстрата {83]. Последующее добавление избытка нерадиоактивного TNP-ATP в концентрации, достаточной для заполнения 2-го каталитического участка на фермен-
те приводило к ускорению скорости гидролиза радиоактивного субстрата в 15—20 раз. Эти наблюдения являются прямым доказательством каталитической кооперативности между активными центрами Н-АТР-азы.
В работе [167] на ферменте сукцинил-КоА синтетазе был использован другой подход. На гибридном ферменте
а-рР, содержащем а*-субъединицу, меченную по 35S, и а-Р субъединицу с нерадиоактивным фосфатом было показано, что после короткого действия субстрата (АТР) обе субъединицы фермента стали содержать фосфатную группировку. Этот результат однозначно показывает, что оба активных центра участвуют в катализе и не существует постоянной асимметрии молекулы фермента. Тем самым давний спор о существовании лиганд-индуцируемого кооперативного перехода [76, 149] и предсуществующей асимметрии, т. е. изначальной неидентич-ности субъединиц [152] вышеприведенными экспериментами решается в пользу первого механизма. Подчеркнем, что подходы, примененные для доказательства «флип-флоп»-механизма в Н-АТР-азе и сукцинил-КоА синтетазе могут быть использованы и на других ферментах. Приведенные данные отражают физическую реальность существования «флип-флоп»-механиз-ма ферментативного катализа.
Совокупность приведенных данных, в сочетании с разработанной нами моделью ферментативного катализа, в основу которой положены общие механизмы переноса энергии по ССИВС, позволяет высказать гипотезу, что «флип-флоп»-меха-низм катализа является универсальным механизмом функционирования олигомерных ферментов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антонов В. К¦ Химия протеолиза. М., «Наука», 1983, 367 с.
2. Бауэр Э. С. Теоретическая биология. М., Л., «ВИЭМ», 1935, 205 с.
3. Блюменфельд Л. А. Проблемы биологической физики. М., «Наука», 1977, 336 с.
4. Болдырев А. А., Мельгунов В. И. В кн.: Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. Т. 17. М., ВИНИТИ, 1985, 3—241
5. Болдырев А. А., Швец В. И. «Биол. науки», 1981, № 2, 21—31
6. Бугрий Г. В., Кухтин В. В. «Биофизика», 1980, 25, 997—999
7. Буник В. И., Гомазкова В. С. «Биохимия», 1985, 50, 1668—1675
8. Волькенштейн М. В., Голованов Н. Б., Соболев В. М. Молекулярные орбитали в энзнмологии. М., «Наука», 1982, 239 с.
9. Волькенштейн М. В., Догонадзе Р. Р., Мадумаров А. К. и др. «Молек. биология», 1972, 6, 431—439
10. Илиел Э. J1. Стереохимия соединений углерода. М., «Мир», 1965, 460 с.
11. Карасев В. А., Стефанов В. Е. «Жури. эвол. биохнм. физиол.», 1986, 22, 226—232
12. Карасев В. А., Стефанов В. Е. «Молек. биология», 1986, 20, 712—719
13. Кизель В. А. Физические принципы днссимметрин живых систем. М., «Наука», 1985, 119 с.
14. Кобозев Н. И. «Журн. физ. химии», 1960, 34, 1443—1459
15. Косовер Е. М. Молекулярная биохимия. М., «Мир», 1964, 336 с.
16. Кочкина В. М., Кузнецов Д. А. «Биохимия», 1986, 51, 921—925
17. Курганов Б. И. Аллостерические ферменты. М., «Наука», 1978, 248 г
18. Наградова Н. К-, Муронец В. И. В кн.: «Успехи биологической химии», М., «Наука», 1985, 26, 83—107
19. Новиков В. П. «Успехи соврем, биол.», 1983, 96, 255—268
20. Номенклатура ферментов. Рекомендации Международного биохимического союза по номенклатуре и классификации ферментов, а также по единицам ферментов и символам кинетики ферментов. М., 1979, 321 с.
21. Полторак О. М. «Вестн. Моск. ун-та», 1974, 15, 3—29
22. Руденко А. П. «Жури. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1980, 25, 390—404
23. Семионеску К-, Денеш Ф. Происхождение жизни. Химические теории. М., «Мир», 1986, 120 с.
24. Телегина Т. А., Павловская Т. Е. «Изв. АН СССР», сер. биол., 1988, № 1, 112—117
25. Фокс С., Дозе К. Молекулярная эволюция и возникновение жизии. М., «Мир», 1975, 374 с.
26. Хильчевская Р. Н. «Журн. Всес. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева», 1980,
