химический каталог




Биоорганическая химия ферментативного катализа

Автор М.Бендер, Р.Бергерон, М.Комияма

ий, наблюдаемых при катализе ферментами 1[4].

Несмотря на большое число работ, посвященных флавинза-висимым ферментам и модельным флавинсодержащим системам, установлены лишь немногие из реакционных механизмов [5]. Остановимся на некоторых из них. Окисление а-спиртовой группы до карбонильной, которое наблюдается, например, в ходе превращения молочной кислоты в пировиноградную под действием флавинзависимого фермента оксидазы молочной кислоты, протекает в две стадии:

н О

О:

R—С—С—О"

О

R—С—С—О I

ОН

о

(8.5)

окисл И

R—С—С—О" *- R—С—С—ООН

О

На первой стадии под действием ферментативного общего основания лактат превращается в соответствующий анион, который затем окисляется до пировиноградной кислоты. Механизм стадии окисления остается неясным. В качестве объяснения был предложен одноэлектронный перенос, однако возможен также механизм с переносом гидрид-иона без участия радикалов. Если механизм окисления а-спиртовой группы до карбонильной еще во многом неясен, то механизм окисления тиолов представляется очевидным:

R

R

RS" + Fl„,

*-l(B)

н ! °

н

о

R

s I

R

(8.6)

RS"

R в0

1

H

F1H ~ + RSSR

R

Реакция протекает по механизму общего кислотного катализа. Образование 4а-мостикового тиолового аддукта было доказано -спектроскопически на примере реакции, катализируемой липо-.амиддегидрогеназой.

Как и в случае окисления спиртов, механизм активации фла-вина и отщепления кислорода до конца не установлен. Известно, однако, что кинетика г>15-алкил-4а-гидропероксидного окисления удовлетворяет схеме (8.7).

(8.7)

(8.8)

Схема (8.8) отражает современные представления о строении промежуточного соединения X и механизме, в соответствии с которым оно осуществляет перенос кислорода [5]. Недавно на основании модельных исследований для фермента глиокса-лазы I был предложен ендиольный механизм [6].

Реакцию ацилоиновой конденсации альдегидов, катализируемую связанными с мицеллами цетилтриметиламмонийброми-да (ЦТАБ) ионами тиазолия, можно направить по другому пути, добавив в реакционную среду флавин. В этом случае идет реакция окисления, приводящая к образованию соответствующей карбоновой кислоты. Если, однако, концентрация альдегида велика или если альдегид обладает повышенной реакционной способностью, то присутствующий в растворе флавин (3-метил-тетра-О-ацетилрибофлавин, MeFl) не успевает взаимодействовать со всеми промежуточными соединениями, образующимися из ионов тиазолия и альдегидных молекул. В результате наблюдается одновременное протекание обычной ацилоиновой конденсации и флавинового окисления. С целью подавления ацилоиновой конденсации в пользу флавинового окисления в этой системе был применен принцип внутримолекулярного катализа (гл. 10). В одном случае реакцию квазивнутримолекулярного флавинового окисления проводили в системе, содержащей гидрофобные реагенты 10-додецилизоаллоксазин (Ю-DodFl) и N-гексадецилтиазолийбромид (HxdT), которые обладают способностью связываться с мицеллами ЦТАБ. В другом случае был использован сшитый флавин-тиазолиевый кофермент (Fl-Т), где образующееся на тиазолиевом фрагменте промежуточное соединение эффективно окисляется флавином по внутримолекулярному механизму. Если в качестве субстрата использовать 4-хлорбензальдегид (в концентрации 100 ммоль/л), то каталитическая эффективность MeFl составит 1,6 (под каталитической эффективностью здесь понимается отношение количества продукта флавинового окисления к суммарному количеству продуктов ацилоиновой конденсации). В случае квазивнутримолекулярной реакции эта величина возрастает в 15—33 раза за счет повышения локальной концентрации Ю-DodFl в мицелляр-ной фазе, а каталитическая эффективность сшитого кофермен-та еще больше (>115 раз). Кинетические исследования показали, что реакция характеризуется нулевым порядком по MeFI при межмолекулярном флавиновом окислении 4-хлорбензальде-гида и первым порядком по MeFl при окислении более реакцион-носпособного пиридин-4-карбоксальдегида (руСНО). Это означает, что лимитирующая стадия меняется в зависимости от реакционной способности альдегида: скорость реакции окисления 4-хлорбензальдегида лимитируется стадией депротонирования альдегид-тиазолиевого аддукта, тогда как в случае руСНО лимитирующей является стадия окисления депротонированного аддукта под действием MeFl. С другой стороны, квазивнутримолекулярное флавиновое окисление руСНО имеет нулевой порядок по Ю-DodFl при низких концентрациях руСНО (<С10ммоль/ /л) и первый порядок при высоких концентрациях руСНО (>>50 ммоль/л). При окислении руСНО под действием сшитого кофермента нулевой порядок сохраняется вплоть до степени конверсии 60%, что указывает на высокую эффективность фла-вина при внутримолекулярной реакции. Эта система является хорошей моделью пируватоксидазы, которая использует в качестве кофакторов FAD и тиаминпирофосфат и катализирует превращение пировиноградной кислоты в уксусную [7].

Окисление ионизируемых карбокислот под действием окисленной формы флавина происходит, согласно имеющ

страница 72
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Скачать книгу "Биоорганическая химия ферментативного катализа" (2.87Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/shashki-svyishe-60-sm/premium_500/
ноутбук dell inspiron цена
вытягивание вмятин без покраски цена
кровать детская с ящиками для хранения

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.09.2017)