химический каталог




Практикум по биохимии

Автор С.Е.Северин, Г.А.Соловьева

9. P 467. \

III. РОЛЬ БЕЛОК-БЕЛКОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В РЕАЛИЗАЦИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ

1. РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ ЦИКЛИЧЕСКИХ5 НУКЛЕОТИДОВ

5 Работа предложена Бобрускиным И. Д.

Уровень цАМФ в клетке определяет многие процессы ее метаболизма. Синтез цАМФ катализирует аденилатциклаза — сложный мембранный комплекс, активируемый со стороны наружной поверхности мембраны гормоном. Распад цАМФ в клетке контролирует фосфоди-эстераза циклических нуклеотидов (КФ 3.1.4.1). Фермент обладает многообразием форм и широкой видовой и тканевой специфичностью. Существуют фосфодиэстеразы, избирательные к определенному циклону клеот иду, растворимые и входящие в состав внутренней поверхности мембраны, активируемые различными по химической структуре природными соединениями. В мозге млекопитающих преобладает Са2+—КМ-зависимая фосфодиэстераза (ФДЭ), гидролизующая оба пуриновых циклонуклеотида, но с различной константой сродства к субстрату по следующей схеме (R — пуриновое основание):

он

о

Высокая скорость реакции гидролиза циклических нуклеотидов возможна только в присутствии миллимолярных концентраций Mg2+. Вытеснение ионов Mg2+ другими двухвалентными ионами, в том числе Са2*, снижает скорость ферментативной реакции. Длительное время фермент считали гомодимером с м. м.= 120 000—130 000 Да, по данным гель-фильтрации. Последними исследованиями показана возможность существования молекулы фосфодиэстеразы в виде двух неидентичных субъединиц с небольшой разницей м. м.: 3000—4000 Да.

Фосфодиэстераза характеризуется наличием аллостерического центра, взаимодействующего с молекулой кальмодулина (КМ) в присутствии Са2+. Кальмодулин принято считать универсальным белковым модулятором. Число известных ферментов, подверженных его активирующему действию, довольно велико и продолжает расти. Показано, что кальмодулин, связывая Са2+, претерпевает конформационные изменения, приобретая основное свойство — активировать фермент — мишень. Интегральная концентрация кальмодулина в клетке достаточно велика (1—10 мкМ), поэтому его модулирующие свойства определены внутриклеточной концентрацией Са2+. Взаимодействие Са2+, кальмодулина и фосфодиэстеразы в первом приближении описывается следующей упрощенной схемой:

flCa^-f КМ^Са2+— KM; (1)

гсСа2+— КМ+ФДЭ^яСа2+—КМ—ФДЭ; (2)

пСа2+— КМ—ФДЭч=*4Са2+— КМ—ФДЭ. (3)

Активированной формой фермента принято считать комплекс 4Са2+—КМ—ФДЭ. Однако комплекс яСа2+—КМ—ФДЭ с более низким содержанием Са2+ (п= 1—3) может тем не менее взаимодействовать с ферментом без его активации (2). Напротив, процесс диссоциации комплекса «Са2+—КМ—ФДЭ в рамках уравнения (2) медленный, а при высокой концентрации (КМ>10 мкМ) практически отсутствует даже при удалении Са2+.

В отсутствие кальмодулина эффективная константа сродства фосфодиэстеразы к цАМФ>200 мкМ, к цГМФ>10 мкМ.

Активация фосфодиэстеразы при действии комплекса Са2+—КМ сопровождается увеличением величины Vmax от 3 до 50 раз и уменьшением эффективной константы сродства фермента к субстрату не более чем в 5 раз в зависимости от способа очистки и времени хранения фермента. Индуцированную комплексом активность фосфодиэстеразы инги--бирует большое число различных по своей химической структуре соединений, известных под общим названием «антагонисты кальмодули-на» (АКМ). К ним, в частности, относятся лекарственные препараты, широко применяемые в медицине .при лечении шизофрении, бронхиальной астмы, злокачественных опухолей и других заболеваний. Взаимодействие антагонистов кальмодулина возможно не только с каль-модулином, но и с фосфодиэстеразой, однако последний эффект обычно не учитывают, так как он появляется при значительно более высоких концентрациях антагонистов, чем первый. Действие этих веществ можно представить следующей упрощенной схемой:

4Са2+—КМ—ФДЭ ^4Са2+—КМ+ФДЭ; 4Са2+—КМ+ пА KM^t 4 С а2+—КМ—А КМ

(4) (5)

Комплекс 4Са2+—КМ—АКМ утрачивает свойство своего предшественника 4Са2+—КМ и не активирует фосфодиэстеразу. Для значительной части антагонистов кальмодулина ингибирование сопровождается эффектом положительной кооперативности, что подтверждает гипотезу многоцентрового связывания этих соединений с комплексом Са2+—КМ в процессе ингибирования индуцированной активности фермента.

Цель работы — изучение регуляции фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов из мозга крупного рогатого скота при действии кальмодулина.

Очистка фосфодиэстеразы из мозга крупного рогатого скота

Реактивы:

1. Буфер А — 50 мМ трис-HCl (рН 7,0), 0,1 мМ азид натрия, 1,0 мМ меркаптоэтанол (меркаптоэтанол всегда в буфер добавляется непосредственно перед его использованием)2. Буфер Б — 25 мМ трис-HCl (рН 7,0), 0,1 мМ азид натрия, 1,0 мМ меркаптоэтанол. ,

3. Буфер В — 25 мМ трис-HCl (рН 7,0), 0,1 мМ азид натрия, 1,0 мМ меркаптоэтанол, 0,2 мМ ЭГТА. 1

4. NaCl. /

5. СаС12 — 1 М раствор. /

6. НС1 — концентрированная.

7. Смолы: 1) ДЭАЭ-ТСК или ДЭАЭ-52; 2) фенил-сефароза 4В.

Гомогенизация и центрифугирование. 100 г мозговой ткани, хранящейся при температ

страница 192
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258

Скачать книгу "Практикум по биохимии" (5.12Mb)


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

 

 

Реклама
нцзд рамн ревматологическое отделение контактные телефоны
вмятина на крыше автомобиля как исправить
билеты на incognito великобритания
интерьер кинотеатра дома

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
(20.08.2017)