Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 70

Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка - Попов Е.М.

Попов Е.М. Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка — М.: Наука, 1996. — 480 c.
ISBN 5-02-001697-7
Скачать (прямая ссылка): problemabelkat21996.djvu
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 232 >> Следующая

Структура промежуточного соединения первой стадии реакции цитохром-с-пероксидазы с перекисью водорода. Согласно существующему представлению, цитохром-с-пероксидаза (ССР) катализирует вос-
151
Та б л и ц а 1.11
Среднеквадратичные отклонения в положениях (А) атомов отдельных групп в трех разрешенных во времени Лауэ-структурах трипсина
Структура Все атомы Атомы Атомы Внутрен Внешние Группа GB
белка основной боковых ние остатки
цепи цепей остатки
0,37 0,19 0,51 0,23 0,44 0,13
*0~*90 0,22 0,17 0,27 0,20 0,24 0,24
l3rt90 0,32 0,14 0,46 0,17 0,39 0,21
становление перекисей по механизму, состоящему из следующих трех стадий [536—539]:
1. ССР (Fe111) + Н202 -> соединение I (FeIV02-, Тгр-191*) + Н20.
2. Соединение I (FeIV02~, Тгр-191*) + Cyt-c-(Fen) + Н+ —>
—» соединение II (FeIV02-) + Cyt-c-(Fen).
3. Соединение II (FeIV02~) + Cyt-c-(Feu) + Н+ —»
-> ССР (Feni) + Cyt-c-(Feni) + Н20.
На первой стадии реакции цитохром-с-пероксидазы с перекисью водорода образуется дважды окисленный промежуточный продукт, получивший название ’’соединение I”. Цель рассматриваемой ниже работы В. Фюлепа и соавт. [498] заключалась в установлении атомных трехмерных структур нативного фермента и соединения I и выяснении конформационных изменений ССР, происходящих при образовании промежуточного продукта, на первой стадии катализа.
Соединение I получено в кристаллической форме из дрожжевой ССР при реагировании кристаллического фермента, помещенного в маточном растворе в проточную ячейку, с находящейся в маточном растворе Н202. Реакция между ферментом и Н202, протекание которой регистрировалось с помощью спектров поглощения в видимой области (550—750 нм), почти полностью завершалась при 6° через несколько минут. После этого концентрация образовавшегося соединения I оставалась практически неизменной (90—95%) по крайней мере в течение получаса. Трехмерные структуры нативного фермента и его первого промежуточного производного расшифровывались методом Лауэ-крис-таллографии с разрешением 2,2 А и R-факторами расходимости ~ 15,8% (табл. 1.10 и 1.11). Кристаллические образцы имели размеры 0,4 • 0,4 • ¦ 1,0 мм3. Использовалась полихроматическая синхротронная радиация; время одной экспозиции составляло около 0,3 с. Всего было сделано четыре серии независимых экспериментов на четырех кристаллах при четырех различных ориентациях образцов (4 для нативного фермента и 4 для соединения I). При сопоставлении геометрии найденных структур авторы обнаружили изменения, вызванные переходом ССР в соединение I. Они коснулись только области активного центра, причем
152
главным образом его дистальной части (рис. 1.41). В нативном состоянии фермента лигандсвязывающий карман над атомом железа заполнен тремя молекулами воды. При образовании фермент-субстратного комплекса две из них вытесняются, а третья немного смещается, но по-прежнему остается связанной с остатком Trp-51 и Fe-содержащей группой гема. После возникновения соединения I и гетеролитического расщепления пероксидной связи атом субстратного кислорода связывается с железом, изменяя его окисное состояние от высокоспинового ферри-до низкоспинового ферро-состояния (Fe111 —»FeIV). Атом железа, образовав связь Fe—О на расстоянии ~ 1,7 А, перемещается на 0,3 А от плоского гема в направлении дистального His-52. Расположенная несколько в стороне боковая цепь Arg-47 смещается на 1,3 А к ферро-кислород-ному атому и образует с ним водородную связь. Расстояния между ферро-кислородом и атомом Ne остатка Arg-48 составляют 2,8 А, атомом N?l остатка Тгр-51 — 2,7 А и атомом N€ His-52 3,6 А, что слишком велико для водородной связи.
При образовании соединения I индольное кольцо проксимального остатка Тгр-191, отдавая электрон ферро-кислороду, окисляется. Возникший катион-радикал с зарядом на атоме индольного азота взаимодействует посредством водородной связи N+—Н...081 с кислородом заряженной карбоксильной группы боковой цепи Asp-235; второй кислород этого остатка (О82) связан с группой N—Н His-175. Поскольку заметное изменение геометрии активного центра в этой области отсутствует, высказанные соображения о распределении электронной плотности в проксимальных остатках представляют собой лишь одну из версий.
Фотолиз комплекса многлобина с окисью углерода (Mb • ОС). Недавно были опубликованы два структурных исследования этого комплекса, которые в экспериментальном отношении можно считать вершинами современной белковой кристаллографии [540,541]. Обе работы посвящены изучению механизма фотодиссоциации ингибированного окисью углерода миоглобина:
Mb • ОС + hu ^ Mb* • ОС ^ Mb + СО.
Цели обеих работ состояли в определении положения молекулы СО в переходном состоянии и выяснении реакции активного центра белка на разрыв связи Fe—О. Экспериментальное решение и той и другой задачи требовало невозможного от традиционного метода рентгеноструктурного анализа, а именно установления трехмерной структуры короткоживущего промежуточного комплекса Mb* • ОС и сопоставления со структурами нативного миоглобина и его йнгибиторного комплекса. Однако в настоящее время подобные задачи (а их великое множество) поддаются решению с привлечением синхротронного излучения, требующего незначительных экспозиций (в рассматриваемых двух случаях нескольких минут).
Предыдущая << 1 .. 64 65 66 67 68 69 < 70 > 71 72 73 74 75 76 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed