Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Степанов В.М. -> "Молекулярная биология. Структура и функция белков" -> 104

Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.

Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функция белков — М.: Высшая школа, 1996. — 335 c.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка): strukturifunkciibelkov1996.djvu
Предыдущая << 1 .. 98 99 100 101 102 103 < 104 > 105 106 107 108 109 110 .. 140 >> Следующая

Кинетика этой, как и обычных ферментативных реакций, подчиняется уравнению Михаэлиса—Ментен. Гидролиз ингибируется соединениями — аналогами переходного состояния, причем Kj оказывались значительно ниже субстратной Кщ. Следовательно, в соответствии с ожиданием антитело связывает аналог переходного состояния (это отражает Kt) прочнее; чем субстрат (что характеризует Кт). Это подтверждает важность стабилизации переходного состояния для катализа. Скорость реакции зависит от первой степени концентрации гидроксильного иона и превышает некаталитическую в 103—104 раз. Разумеется, ферментативная реакция дала бы на несколько порядков большее ускорение, однако необходимо учитывать, что при. конструировании абзима моделировалась только одна, хотя и весьма важная, черта энзиматического катализа — стабилизация переходного состояния. К тому же, как указывалось, связывание фосфонатного аналога лишь приближенно, а не совершенно точно воспроизводит систему стабилизирующих взаимодействий. Существен принципиальный результат — создание фермента, пусть пока недостаточно эффективного, на основе имеющихся представлений об основных чертах каталитического процесса.
Для реакции характерна субстратная специфичность — антитело против аналога катализирует гидролиз только указанного выше соединения, но не родственного ему метил-р-нитрофенилкарбоната:
О
II
+ — ГПо
Н0-С?Н4^(СН3)3
НО—С-0""С2Н 4 ""И(СНз)
Неустойчивый полуэфир угольной кислоты
/?-Три метлам ионий этанол
.0
II
02Г*-СбН4—0-с—0-€Н3
251
Рентгеноструктурный анализ антитела, связывающего фосфорилхо-лин и, вероятно, имеющего что-то общее с рассматриваемым каталитическим антителом, показывает, что гуанидогруппа остатка Arg-52 и гидроксил Туг-33 тяжелой цепи могут взаимодействовать с кислородом фосфатной г^хуппы. По-видимому, и в каталитическом антителе аналогичным образом стабилизируется переходное состояние и эти же аминокислотные остатки связываются с атомами кислорода в его'структуре. В то же время остаток Glu-35, также находящийся в тяжелой цепи, образует ионную связь с аммонийной группой субстрата, чем, в частности, обеспечивается специфичность абзима.
Иной путь моделирования принципов энзиматического катализа состоит в использовании антител для надлежающею сближения реагирующих компонентов или участков претерпевающей превращение молекулы в активном центре. Так, антитело, специфически связывающее бициклический ингибитор хоризматмутазы, избирательно ускоряет' превращение хоризмовой кислоты в префеновую в 104 раз (ккат = = 2,7 мин"1, Кт = 260 мкМ).
Антитело к фосфатному аналогу 6-лактона, формула которого приведена ниже, ускоряет в 167 раз циклизацию фенилового эфира соответствующей 6-оксикислоты в лактон:
0
II
С—0Св1Ц
f он
ч
NH-СОДОз
Фениловый эфир Переходное состояние
6-оксикислоты при его циклизации
0
+ Н0СбН5 NB—СОСНз
^-Лактон
NH-COCHa
252
Циклический фосфо-нат, имитирующий . структуру переходного СОСТОЯНИЯ 9 реакции циклизации 6-оксики слоты
Оч ^/0С{Н5
Вставка, используемая
/
для присоединения лиганда
к белку-носителю
NH-C0-CH2Cfl2CH2C0-
Интересные возможности открывает и введение в каталитические антитела дополнительных функциональных групп. Таким образом, получение абзимов не только подтверждает правильность современных представлений о природе ферментативного катализа, но и открывает принципиальную возможность создания биологических катализаторов нового типа,, в том числе и для реакций, не существующих в природе.
Полипептидная цепь — первичный продукт биосинтеза белка — часто подвергается химическим превращениям, изменяющим ее ковалентную структуру. Такие превращения могут происходить как в процессе трансляции (котрансляционная модификация), так и после ее окончания, нередко уже после сформирования пространственной структуры белка. Многообразие этих реакций, завершающих созревание белка или видоизменяющих его функциональные свойства, очень велико — их число достигает 300—400. Иногда реакции посттрансляци-онной модификации называют процессингом (от англ. processing — обработка), подчеркивая этим, что они как бы завершают биосинтез белка. Этот термин не вполне точен, поскольку некоторые реакции, например фосфорилирование, могут происходить с одной и той же молекулой неоднократно, регулируя ее активность, другие, вероятно, служат сигналом к расщеплению бедка.
Обычно реакции посттрансляцйонной модификации катализируются специфическими ферментами, хотя известны и внутримолекулярные превращения белков, происходящие без участия "внеЬних" ферментов. Реакции посттрансляцйонной кодификации, как Правило, имеющие функциональный смысл, направленность, принято отличать от более или менее случайных повреждающих реакций, также весьма многочисленных, которые происходят с белками in vivo, отражаясь на Их структурной целостности и функциональны* свойствах. К ним относят,
Предыдущая << 1 .. 98 99 100 101 102 103 < 104 > 105 106 107 108 109 110 .. 140 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed