химический каталог




Технология ферментных препаратов

Автор И.М.Грачева

еакции, катализируемый глю-козооксидазой, изучался рядом исследователей. Так как глюкозо-оксидаза относится к флавопротеииам, которые в большинстве своем являются дегидрогеназами, был поставлен вопрос о том, каким же образом осуществляется окисление глюкозы. Происходит ли перенос двух атомов водорода от глюкозы или ее гидратно-альдегидной формы на молекулярный кислород, являющийся акцептором водорода, или путем активации молекулярного кислорода, в результате чего один из кислородных атомов соединяется с альдегидной группой глюкозы, а другой взаимодействует с водой и образует перекись. Для выяснения этого механизма Р. Беитлей и А. Нейберг (1949) при изучении культуры P. notatum использовали меченые воду (Н{вО).и кислород (|6Ог). Результаты этих опытов позволили авторам придти к выводу, что изучаемый фермент катализирует перенос водорода от глюкозы на кислород. Так как в процессе этого переноса не наблюдается образование свободного радикала, оии считали более вероятным перенос двух электронов. Позднее С. Нокамура и др. (1967), использовав в своих опытах высокоочищениый фермент глюкозооксидазы P. amaga-sakiense на основании кинетических исследований установили, что во время реакции флавинадеииндинуклеотидная (ФАД) груп276

па глюкозооксидазы не превращается в сколько-нибудь заметных количествах в семихннои. Ученые, разбирая общие вопросы механизма реакций, катализируемых флавопротеннами, пришли к заключению, что картина общего механизма восстановления следующая: оба водорода переносятся в виде протонов, а субстрат образует ковалентиое соединение с системой колец флавина (рис. 2.52). Образование и расщепление этих промежуточных соединений предусматривает механизм транспорта электронов, который отражает суть протекаемой ферментативной реакции. А соответствующие места расположения на поверхности белка кислых и основных групп обеспечивают катализ дегидрирования и отвечают за быстроту ферментных реакций.

Изучение кинетики глюкозооксидазиой реакции позволяет утверждать, что в процессе катализа ФАД-часть фермента может находиться либо в полиостью окисленной, либо в полностью восстановленной форме. Таким образом, в самом общем виде процесс окисления B-D-глюкозы глюкозооксидазой можно представить в два этапа. Первоначально S-D-глюкоза в присутствии кислорода превращается в б-глюконолактои:

Н ОН

Глюкоэаак-еидаза + О,

н он

СНгОН fl-$-Глюкоза

нЧ?—оГ

CH2OH $-Г/1юкокалвктон

й^с=о + н2оВтооой этап реакции происходит самопроизвольно без участия фермента. В присутствии воды б-глюкоиолактои превращается в глюконовую кислоту:

н-с-с—с—с—с—сх он он он и он ш

Глмконовая кислота

Глюкозооксидаза подобно другим флавнновым ферментам не катализирует реакции непосредственного окисления субстрата молекулярным кислородом. Вместо этого

водорода через промежуточные соединения с участием ФАД, который играет роль простетической группы в ферменте: p-D-Глижоза + ФАД ->- 8-Глюконолактон + ФАДН3 ФАДНа + О,-» ФАД + Н,Оа

277

Из схемы видно, что два атома водорода переносятся на фла-виновую группу фермента, а лишь потом — на молекулярный кислород. Глюкозооксидаза является сложным ферментом, состоящим нз простетнческой группы (две молекулы ФАД) и гликопротеида. По своей структуре глюкоэооксидазы микроорганизмов имеют много общего. Так, глюкозооксидаза A. niger характеризуется высоким содержанием аспарагиновой и глутаминовой кислот, глицина и аланина и низким содержанием цистеина, метионина и триптофана. Было также определено, что между углеводными остатками и аминокислотами имеется гликозндамидная связь, образованная N-ацетилпроизводным глюкозамина и аминогруппой аспарагина. Подобные данные были получены и для глюкозооксидаз из P. amagasakiense и P. vitale Pidopl. et Bilai. Глюкооксидаза P. vi-tale содержит в основном 130 остатков аспарагина, 99 серина, 111 пролина, 111 глицина, 108 аланина и другие аминокислоты. Меньше всего в молекуле фермента цистина (4). Для последнего продуцента было установлено, что все олигосахаридные группы связаны с пептидами гликозилпептидной связью с участием аце-тилглюкозоамина и аспарагина и что в молекуле шесть таких углеводных включений со средней молекулярной массой около 3 000.

В формировании активного центра и пространственной структуры фермента принимает активное участие простетнческая группа глюкооксидазы. Многими исследователями высказывается мнение, что ФАД можно рассматривать как мостик между субъединицами в молекуле фермента. Остается пока не до конца ясным, являются ли обе молекулы ФАД участниками каталитического акта и входят в активный центр фермента или же одна из них выполняет роль стабилизатора структуры фермента.

При электронно-микроскопическом исследовании кристаллических гомогенных препаратов глюкозооксидазы P. vitale, негативно контрастированных урамилацетатом, обнаружены крупные пачки трубоподобных образований, уложенных бок о бок, а также отдельные трубы с диаметром около 220 А и толщиной стенок 50 А. Трубы можно рассматривать как трубчатые кри

страница 113
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

Скачать книгу "Технология ферментных препаратов" (3.32Mb)


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

 

 

Реклама
посуда золингер отзывы
ножи wusthof
Хромированный регулирующий проходной коллектор MULTIFAR (ВР-НР) 1 с 2 отводами (НР) 3/4
наклейки на авто день победы

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
(23.03.2017)