Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
)03хГ/смг
Рис. 42. Влияние pH на процесс инактивации трипсина и химотрппсина
(Curl, Jansen, 1950а)
Давление 7600 кг/см2, продолжительность 5 мин., концентрация трипсина
(1) -
0,067 мг/мл и химотрипсина (2) - 0,053 мг/мл белкового азота
Рис. 43. Влияние давления на трипспп н хпмотрипспн (Curl, Jansen, 1950а)
Продолжительность 5 мин., концентрация трипсина (Т) 0,067 мг/мл и
химотрипсина СXT) - 0,053 ыг/мл белкового азота
1 - Т, pH 5,1; 2 - XT, pH 5,2; 3 - Т, pH 7,6; 4 - XT, pH 7,6
чиной было давление 114 000 ф/д2 для трипсина п 85 300 ф/д2 для
химотрипсина. Ниже критического давления повторное действие его вызывало
такую же степень инактивации, как однократное, если экспозиция в обоих
случаях была одинаковой. Выше критического давления повторение компрессии
имело своим результатом больший инактивирующий эффект, чем при одиночном
воздействии давления. Весь процесс снижения активности трипсина и
химотрипсина соответствовал реакции первого порядка.
Примерно одинаковые количества белка, "Azocoll", выделенного из кожи
животного, гидролизовали протеаза, экстрагированная из культуры Bacillus
subtilis, и проназа из Streptomyces griseus (ZoBell, Kim,1972).
Давление, Протеаза Проназа Давление, Протеаза Проназа
атм (Вас. subtilis) (Streptomyces атм (Вас. subtilis)
(Streptomyces
griseus) griseus)
1 1.00 1,00 500 0.69 0.76
200 0,81 0.83 dCOO 0,52 0.62
Эти результаты, полученные в опытах продолжительностью 3 - 4 дня при
4°, свидетельствуют о снижении активности ферментов с повышением
давления. Под давлением 1000 атм относительное количество
гидролизованного белка было почти вдвое меньше, чем при 1 атм.
Желатиназная активность
Желатиназная активность морского вибриона, облигатного психрофила,
заметно не снижалась под давлением 1 - 200 атм при 10°, однако с
повышением давления до 300 атм она резко падала п затем не изменялась в
условиях 400 - 600 атм (Wei-mer, Morita, 1968).
При 40° давление оказывало незначительное влияние на активность
фермента, но при 25° наблюдалось самое большое угнетение желатиназы под
давлением 1 - 100 атм.
Протеолиз
Протеолиз под давлением до 10 000 ф/д2 исследовали Wer-bin a. McLaren
(1951). Было испытано влияние давления на скорость гидролиза казеина и
этилового эфира тирозина химо-трипсином. Относительная скорость распада
казеина в условиях атмосферного давления составила 1,18 -10-2 мин. Под
давлением 4000 ф/д2 она возросла до 1,39-10-2 мин. и достигла 1,56 • 10~2
мин. с повышением давления до 7000 ф/д2.
Большее ускорение гидролитического распада произошло при замене
казеина другим субстратом - этиловым эфиром 1-тирозина. Скорость
гидролиза его химотрипсином повысилась с 3,3-10-4 до 4,3 -10~4
моля/литр/мин., путем изменения давления от атмосферного до 8000 ф/д2.
Активирующее действие давления на протеолиз описали также Talwar,
Macheboeuf et Basset (1954). Под давлением 500 атм скорость разложения
желатины трипсином была выше, чем при атмосферном давлении. Однако
высокое давление - 6000 атм - снижало скорость протеолиза.
В работе Воробьева (1958) определялась скорость ферментативного
гидролиза дипептидов и сывороточных белков. С увеличением давления от
атмосферного до 4000 атм гидролиз гли-цил - глицина и глицил - L-лейцина
ферментом, выделенным из дрожжей, замедлялся: при 4500 - 5000 атм процесс
полностью подавлялся.
Несколько иные результаты были получены с сывороточным альбумином и
глобулином. Триптическое расщепление этих белков ускорялось давлением до
2000 атм, а затем при дальнейшем повышении давления до 4500 - 5000 атм
происходило постепенное снижение протеолиза до нуля. Примечательно, что
ускорение гидролиза сывороточных белков химотрипсином наблюдалось в
области величин давления до 4000 атм, а полное прекращение активности
фермента наступало лишь под давлением 6000 - 6500 атм (рис. 44).
Ингибирование протеолиза высоким давлением было обратимым процессом, он
возобновлялся после снятия давления и протекал с такой же скоростью, как
при атмосферном давлении.
Рис. 44. Влияние давления на скорость гидролиза сывороточного альбумина
(1) и сывороточного ^-глобулина (2) трипсином (я) и химотрипсином (б) в
0,01 М аммонийном буфере с pH 9,15 (Воробьев, 1958)
Время гидролиза 90 мин., Ег80 - разница между коэффициентом поглощения
при Я 280 нм продуктов, растворимых в трихлоруксусной кислоте, в данный
момент процесса и в начале опыта
Автор отмечает, что увеличение скорости протеолиза трипсином под
давлением до 2000 атм и химотрипсином - до 4000 атм не может быть
объяснено эффектом смещения равновесия в сторону гидролиза, так как в
опытах активация имела место не только в аммонийном и фосфатном буферных
растворах, где гидролиз белка сопровождается уменьшением объема, но и в
