оэнергетических форм переносчика.

В одном из вариантов общей схемы Липмана постулируется нук-леофильное присоединение по двойной связи NADH [уравнение (8-48)],. Цикл окислительного фосфорилирования будет работать, как показано в уравнении (10-14) [85, 86]. Обратите внимание, что элиминирование молекулы воды для регенерации NADH является обращением реакции, представленной в уравнении (8-48); условия равновесия в этом случае оказываются неблагоприятными, что и является слабым местом схемы. Можно было бы рассмотреть также механизмы, основанные на присоединении Y—0~ по 6-му положению NAD+2>.

Многие исследователи задумывались над тем, нельзя ли привлечь для объяснения окислительного фосфорилирования особые химические свойства убихинона или других хинонов. Гаррисон [87]I показал, что окисление фосфатного эфира гидрохинона (хинолфосфата) в подходящей модельной системе приводит к образованию высокоэнергетическо'> Различные механизмы, предложенные для окислительного фосфорилирования, перечислены в обзоре Ларди н Фергюсона |[82].

г) Читателю может быть интересно рассмотреть такую схему: Y—0~ присоединяется по 6-му положению NAD+. Образовавшийся аддукт окисляется (из 6-го положения удаляется Н~). Новое производное переносит группу Y; при этом образуется X~Y и остается 6-OKCH-NAD+. Последний восстанавливается переносчиком АН2 в 6-ок-«и-NADH, который после таутомеризации теряет ОН- и превращается в NAD+.

«17 Г*а»а №

го окисленного промежуточного соединения. В присутствии Pi [X в уравнении (10-15)] образуется пирофосфат (X~Y). (В другом варианте Y может освобождаться в форме метафосфатной группы, способной к взаимодействию с X.) Неопределенным местом в уравнение

(10-15) остается путь образования хинолфосфата. Как показано В уравнении, он может образовываться в результате присоединения YOH яо карбонильной группе окисленного хиноиа с последующей потерей Гидроксил-иона в ходе восстановления под действием АНг.

В модифицированной схеме [88] постулируется потеря протона метильной группой убихинона с одновременным замыканием кольца В хромаиол с орго-хиноноидиой структурой [хинонметид; уравнение J(10-16)J. Присоединение фосфата и восстановление могут протекать В соответствии с уравнением (10-15) (внизу в центре и слева). Еще одна

теория постулирует функционирование окисленной формы хинона в качестве восстановленного переносчика [89].

Уоиг предложил схему фосфорилирования, основанную на особых химических свойствах цитохромов [уравнение (10-17)] [90, 91]. ВОСстановленная форма цитохрома с железом в Fe (II)-состоянии [уравнение (10-17), вверху справа] образует координационную связь с имндFE(II)

Высокоэнергетическая форма восстанооАенного переносчика

АН.

'X-Y

FE(III)

JST NH

FE(II)— N^NH

Y 4

(10-17)

азольной группой белка. Далее в результате двухэлектронного ОКИСления под действием переносчика происходит удаление одного ЭЛЕКТрона от железа, а другого от имидазольной группы и образуется радикал. Последний подвергается реакции сопряжения с Y. Затем В ХОДЕ двухэлектронного восстановления под действием АН2 промежуточный радикал и Fe (III) принимают электроны, образуя высокоэнергетическое производное восстановленной формы переносчика. Последнее Переносит Y на X.

ДРУГАЯ возможность основана на результатах окисления тиоэфи-ров иодом [91, 92]. Можно предположить участие в процессе ОСТАТКОВ метионииа, принадлежащих переносчику ЭЛЕКТРОНОВ и ПОДВЕРГАЮЩИХ*ся циклическому превращению. Имеются полные основания полагать,, что в основе окислительного фосфорилирования могут лежать особые н пока плохо изученные химические свойства железо-серных митохондриальных белков.

б. Теории, основанные на конформационных изменениях белков

Прохождение электронов по цепи переносчиков может вызывать в> белках конформационные изменения, которые могут приводить к синтезу высокоэнергетических промежуточных соединений. В пользу этого представления говорят хотя и малые, но отчетливо наблюдаемые конформационные изменения цитохрома с в ходе окисления и восстановления [12]. Тесная ассоциация одного белка с другим, характерная для внутренней митохондриальной мембраны, указывает на возможность передачи через один или несколько белков любого конформаци-онного изменения, индуцированного на участке переноса электронов,, на далеко отстоящий участок (например, на фактор сопряжения Fi)^ где может происходить образование АТР.

При достаточно больших конформационных изменениях белка может произойти тесное сближение карбоксильной и SH-группы, приводящее к самопроизвольному образованию тиоэфирной связи. Затем, когда белок вновь примет ненапряженную конформацию, в полной мере сможет проявиться высокоэнергетический характер тиоэфирной связи, и она сможет вступить в обменные реакции, приводящие к синтезу АТР. Другой возможностью является связывание белком ADP и неорганического фосфата на близко расположенных участках. Тогда после соответствующих конформационных изменений эти два компонента могут быть буквально прижаты друг к другу с самопр