ра и аллостерических участках свидетельствуют о том, что в энзима-тическом катализе, как и в реакции связывания субстрата, участвует не ограниченная и небольшая часть фермента, как предполагалось ранее, а значительно большая часть молекулы белка-фермента. Этими обстоятельствами, вероятнее всего, можно объяснить большие размеры и объемность трехмерной структуры молекулы фермента; эти же обстоятельства следует учитывать в программах создания искусственных низкомолекулярных аналогов ферментов (синзимов), обладающих свойствами ва-тивных ферментов (см. ранее).

ИЗОФЕРМЕНТЫ

Изоферменты, или изоэнзимы,- это множественные формы фермента, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающиеся друг от друга по физическим и химическим свойствам, в частности по сродству к субстрату,

* Ряд авторов рекомендуют пользоваться термином «регуляторный центр» (регулятор ный фермент) для ферментов, обладающих регуляторными функциями, поскольку в этом случае якобы отпадает необходимость уточнения наличия на поверхности фермента особого центра для связывания эффектора.

максимальном скорости кагал тируем oft реакции (активности), электрофоре п теской подвижности или |к i ул я торным свойствам.

В жтшой природе имеются ферменты, молекулы которых состоят из двух и более субъединиц, обладающих одинаковой или разной первичной, вторичной или третичной структурой. Субъединицы нередко называют протомерами, а объединенную олигомерную молекулу - мультимером (рис. 43; см. главу I).

( читают, что процесс олигомерпзацни придает еубединицам белков повышенную стабильность и устойчивость по отношению к действию

денатурирующих агентов, включая нагревание, влияние протеиназ и др. Однако на нынешнем этапе знаний нельзя ответить однозначно на вопрос о существенности четвертичной структуры для каталитической активности ферментов, поскольку пока отсутствуют методы, позволяющие в «мягких* условиях разрушить только лишь четвертичную структуру. Применяемые обычно методы жесткой обработки (чкст|темальпые значения pll, высокие КО1ЩЕИТРАЩТ 1УАГШДШЬХЛОРИДА пли мочевшш) приводят к разрушешио не только четвертичной структуры, но и вторичной и третичной структур стабильного олигомерного фермента, протомеры которого оказываются денатурированными и, как следствие этого, лишенными биологической ажтжвносш.

Следует указать на отсутствие ковалептпмх. главновалевтпых связей между суб']>СДИП1ЩАМН_ ('вязи в основном являются нековалепгпымп, поэтому такие ферменты довольно легко диссоциируют на протомеры. Удивительной особенностью таких ферментов является зависимость активности всего комплекса от способа упаковки между собой отдельных субъедитпщ. Гели гепетттчеектт различимые еубъедтнпщы могут сутткст вова'п> более чем в ivuioti форме, то соответствию и (фермент, образо ванный из двух или нескольких типов суоьедипиц, сочетающихся в разных

количественных пропорциях, может существовать и нескольких сходных, но не одинаковых формах. Подобные разновидности фермента получили название изоферментов (изоэнзимов или, реже, изозимов). В частности, если фермент состоит из 4 субъединиц двух разных типов —Н и М (сердечный тт мъштсчтптй), то акптвтплт фермент может представлять собой

L F^J 1 \ J JL-^ JI ^ \^\f IС 11\\ \ ^\ J4I.f'ML*TIIIIMMMM.IUNI 11,, 11,м, мм, 11м„ м,, соответствующую изоферментам ЛД11? ЛД1'2, ЛД13, ЛД1'4 и ЛД15. При этом синтез Н и М типов

осуществляется различными генами и в разных органах экспрессируется

по-разному.

В одних случаях субъединицы имеют почти идентичную структуру п к л ждя л содержи! каталитически активный участок (например. [> галакто чпдаза, состоящая пз 4 еубьеднпиц)- И других случаях субъедипицы ока зываютсл HCIMI.CHTHMIIBIMIL Примером последних может служить трппто фансинтаза, состоящая из 2 су6т>единиц, каждая из которых наделена собственной (но не основной) энзиматической активностью, однако, только будучи объедЕшенными в макромолекулярную структуру, обе субъединицы проявляют трттптофаттептттп зпую актттвттость.

Термин «МПОЖЕС1Ж-нпые формы (|)ЕРМСП1А» применим к бедкам, катализирующим одну п ту же реакцию и встречающимся в природе в орт шгзмах одною вида. Термгш «пзофермепт» применим только к тем множественным формам ферментов, которые появляются вследствие генетически обусловленных различий в первичной структуре белка (но не к формам, образовавшимся в результате модификации одной первичной

Одним из наиболее изученных 4 ферментов, множественность форм которого детально изучена методом гель электрофореза, является ЛДГ, катализирующая обратимое превращение пировиноградной кислоты в молочную. Пять изоферментов ЛДГ образуются из 4 субъединиц примерно одинакового размера, но двух разных типов. Поскольку Н-протомеры несут более ььтражетптьтй отртщатсльпътй заряд при рП 7,0 9,0, чем М-про-I ом еры, пипермент, состоящий пз 4 суб|>едппиц II I и па (II,), при электрофорезе будет мигрировать с наибольшей скоростью в электрическом п