Индукция ферментов в норме и патологии - Крицман М.Г.
Скачать (прямая ссылка):
жить превращение трипсиногена в трипсин. В молекуле трипсиногена, т. е. в
проферменте, активный центр еще не существует и спирализована только
часть молекулы от С до первой S - S связи.
После отрыва пептида из девяти аминокислотных остатков происходит
спирализация полипептидиой цепи С-конца. Эта спирализация позволяет
боковым группам серина
256
и гистидина занять места друг против друга (рис. 52) с образованием
активного центра (Нейрат, 1961).
Такая перестройка геометрии молекулы белка происходит при действии
различных факторов, превращающих трипсиноген в трипсин, и это ярко
показывает, что изменение активности фермента может быть непосредственно
сопряжено с изменением конформации полипептидной цепи.
Изменения конформации белков ферментов, осуществляющиеся при
взаимодействии биокатализаторов с субстратом, были выявлены в серии работ
Koshlancl с сотрудниками (Yankeelov, Koshlancl, 1965).
ЛИТЕРАТУРА
В о л ь к с и штейн М. В. Молекула и жизнь. Изд. "Наука", М., 1965.
Доги П. В кн.: Современные проблемы биофизики. ИЛ, М., 1961, т. 1, стр.
138.
Нейрат Г. В кн.: Современные проблемы биофизики. ИЛ, М, 1961, т. 1, стр.
238.
Терентьев А. П., Потапов В. М. Основы стереохимии.
"Изд. "Химия". М.- Л., 1964.
В а е у е г A. Berichte, 1885, 2277.
Doty P., W a d а А. Т., Young J. Т., В 1 о u t E. p., J. Polymer. Sci.,
1957, 23, 851.
D r e f a li 1 G., Heublein G. Chem. Ber., 1961, 94, 915.
D r e f a h 1 G., Heublein G. Chem. Ber., 1961a, 94, 922.
Jensen F. R., G a 1 e L. H. J. Am. Chem. Soc., 1959, 81, 6337. Morino Y.,
Kagamitaka H., Wada H. J. Biol. Chem., 1964, 239, 943.
Pitzer K. S. Science, 1945, 101, 672.
P itzer K. S. Disc. Faraday Soc., 1951, 10, 66.
Sipmson R. В., К a u z m a n n YV. J. Am. Chem. Soc., 1953, 75 5129.
Yankeelov J. A., Koshland D. E. J. Biol. Chem., 1965, 240, 1593.
17 Индукция ферментов в норме и патологии
Глава 6
ИНДУКЦИЯ ФЕРМЕНТОВ В СВЕТЕ ДАННЫХ О ДИНАМИЧНОСТИ БЕЛКОВЫХ СТРУКТУР И ЕЕ
ЗНАЧЕНИЕ В АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА
Концепция о механизме ферментативной индукции основывается на
представлениях о механизме образования специфического белка, в связи с
чем противоречия, имеющиеся в трактовке этого явления, нашли свое
отражение в альтернативных теориях о путях образования индуцированных
ферментов. Одна из них, наиболее распространенная, базируется на
матричной теории образования специфического белка-фермента путем синтеза
его de novo из аминокислот по заранее заготовленному плану-матрице, с
заранее предопределенным к своему субстрату отношением, заложенным в
первичной структуре белка. Согласно другой теории, основанной па
динамичности строения и функции белковых молекул, специфический белок-
фермент образуется из неспецифического белка-предшественника, еще не
способного выполнять каталитическую функцию, и его превращение в
биокатализатор происходит под влиянием субстрата, который играет ведущую
роль в соответствующей перестройке неспецифического белка в фермент.
В то же время из представлений матричной теории вытекает, что
единственным путем повышения скорости ферментативного катализа при
индукции фермента является увеличение количества его молекул,
синтезируемых с помощью матрицы de novo из свободных аминокислот, а
влияние индуктора рассматривается как воздействие определенного фактора
на систему, синтезирующую белок de novo, вернее, только на систему,
образующую матрицу. Непосредственное действие индуцирующего фактора на
ферменты, в том числе на ферменты, катализирующие синтез полипептидиой
цепи белка de novo, с позиции этой концепции отрицается, так как не
допускается возможность
258
перестройки каталитической функции любого фермента, за исключением
полимераз нуклеиновых кислот, посредством прямого взаимодействия фермента
с индуктором.
Представления об индукции ферментов с позиции матричной теории
сформулированы в работах Monod, Changeux, Jacob (1963), Жакоб, Моно
(1964). Согласно представлению этих авторов, индуктор действует на ДНК-
полимеразу, которая в свою очередь ускоряет образование ДНК-матри-цы,
обеспечивающей синтез соответствующей мРНК, а затем белка фермента.
Jacob и Monod считают, чго для этой цели существует особая группа белков,
воспринимающих действие факторов среды в форме сигналов, так называемые
аллостерические белки, которые входят в состав ферментной системы,
обеспечивающей синтез белка de novo при воздействии на этот процесс
индуктора. Этим белкам приписывается основная роль в регуляции
ферментативной активности и синтезе специфических белков.
Указанные авторы произвольно делят белки-ферменты на воспринимающие и не
воспринимающие "сигналы", относя к сигналам все воздействия окружающей
среды на участки молекул, расположенные вне активного центра. При этом
ферменты, воспринимающие "сигналы", обладают поляризуемостью и
способностью изменять конформацию, а также передавать влияние индукторов
на свой активный центр; у других ферментов эти способности почему-то
