Индукция ферментов в норме и патологии - Крицман М.Г.
Скачать (прямая ссылка):
свободных валентностей атомов азота, к которым присоединены атомы
водорода в молекуле ФН4.
Одноуглеродпая группа акцептируется атомом азота ФН4, к которому
присоединен водород и который имеет наибольший заряд л-электронов. Так
как часть пеподелеп-пой пары электронов NH-группы участвует в сопряженной
системе л-электронов, то происходит ее делокализация; при этом атом N(5>
имеет наименьший заряд из всех атомов азота тетра гидрофол иевой кислоты.
Следовательно, этот атом удерживает большую часть заряда неподеленной
пары и к нему присоединяется формильная группа. Кроме того, N(5) имеет
наибольший индекс свободной валентности. Индекс свободной валентности
служит мерой
233
поляризуемости атома под влиянием сближающихся с ним молекул реагентов.
Высокий индекс указывает на высокую поляризуемость, что означает низкую
энергию активации. Дополнительные исследования показали, что главным
индексом, отражающим химическое сродство определенного атома к
химическому соединению, является индекс свободной валентности, наибольшей
величиной которой в кофер-ментах группы фолиевой кислоты обладает атом
N(5).
1,494
1,607 1,4X5 Н
1,854
О
0,941
1,031
Перенос Сггрупн в присутствии К+ и АТФ на К(10) может быть объяснен
только в порядке предположения, что в этих условиях, так же как в сильно
кислой среде N(5) протонируется. В данном случае наибольшей величиной
индекса свободной валентности обладает N(10>, в связи с чем этот атом
становится основным акцептором Q-группы.
Способность проявлять донорские свойства в отношении Q-групп может быть
обусловлена повышением двуположи-тельности разрывающихся С - N связей в
активной форме ф5-ФН4, фю-ФН4 и ф5_10-ФН4.
Существенно, чго атом азота молекулы ФН4, к которому присоединяется
формильная группа, и связанный с азотом атом углерода формильной группы
имеют недостаток электронов, который обусловливает ослабление связи между
указанными атомами. Это имеет значение при всех видах ферментативного
гидролиза. Обычно большая величина дву положительности характерна для
легко гидроли-
234
зующихся связей. Факторы, повышающие эту двуположи-тельность, ускоряют
гидролиз и увеличивают активность птериопротеидов как доноров формильных
групп, в связи с чем изомеризация неактивной ф5-ФН4 в активную форму фю-
ФН4 или в ф5_10-ФН4 ускоряет этот процесс.
Тетрагидрофолиевая кислота может выполнять также функцию кофермента в
окислительно-восстановительных превращениях одноуглеродистых групп. Кроме
того, весьма существенно превращение Ф в ФН4, которая катализируется с
участием НАД и НАД-Н.
Электронно-донорскими и электронно-акцепторными свойствами обладают не
связанные с белком Ф и ФН4, а также ФН2. Это обусловлено особенностями
электронных орбит в птеридиновом фрагменте указанных кислот. Именно с
этим фрагментом молекулы связаны ее способности к переносу электронов.
Остаток парааминобензойной кислоты обладает этим свойством в малой
степени.
Электронно-донорские свойства в разной степени представлены в
гидрофолиевых кислотах. ФН4 является очень хорошим донором электронов, в
то время как электронноакцепторная способность в ней представлена плохо.
Эти свойства также выражены в 7,8-ФН2 и особенно ярко в 5,8-ФН2. Такие
свойства указанных соединений зависят от того, что высшая заполненная
орбита этих молекул, как мы уже упоминали, является разрыхляющей, и,
подобно некоторым флавиновым ферментам, гидрофолиевые кислоты легко
отдают свои электроны.
В результате существования определенной градации в проявлении акцепторно-
донорских свойств различными гидропроизводными фолиевой кислоты
выраженность каталитических свойств этой группы коферментов зависит также
от трансформации их друг в друга. Такое превращение Ф в ФН2 и в ФН4, как
мы указывали, происходит при участии различных редуктаз, относящихся к
группе пиридин протеидов. Весьма вероятно, что при осуществлении катализа
процессов превращения ряда субстратов с участием коферментов фолиевой
кислоты накладываются процессы, связанные с превращением самой фолиевой
кислоты в различные гидроформы, а это в свою очередь может менять степень
проявления каталитической активности как птериопротеидов, так и других
производных фолиевой кислоты. В условиях, когда менее активная форма
этого кофермента обратимо переходит в более активную, что может иметь
235
место при действии различных факторов среды, повышается активность
ферментной системы, т. е. усиливается скорость реакции, и это явление
может быть охарактеризовано как индукция.
ЛИТЕРАТУРА
Брей Дж., У а й т К. Кинетика и термодинамика биохимических процессов.
ИЛ, М., 1959.
Ингольд К- К- Механизм реакций и строение органических соединений. ИЛ,
М., 1959.
Коул сон Ч. Валентность. Изд. "Мир", М., 1965. Пюльман Б., Пюльман А.
Квантовая биохимия. Изд.
"Мир", М., 1965.
Пюльман Б. Электронная биохимия. Изд. "Наука", М., 1966. X а р т р и Д.
Расчеты атомных структур. ИЛ, М., 1960.
Allan J., Oxford А. Е., Robinson R., Smith J. С.
