химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

связь Ri—NH—CO—R2. Пептидная цепь идет справа налево, как обычно на схемах механизмов протеаз. Все стадии реакции, катализируемой хнмотрипснном, обсуждаются в тексте; второй упомянутый там тетраэдрнческнй промежуточный продукт показан на рн* сунке только в начальной фазе: Н20 атакует ацильный промежуточный продукт. Папайи— так называемая сульфгндрильная протеаза; нуклеофильной группой, аналогичной OH-группе остатка Ser-195 химотрипсина, в папаине служит группа SH. Фермент, приведенный в четвертой колонке, катализирует реакцию: глицеральдегид-3-фосфат + + NAD + неорганический фосфат ^ !,3-дифосфоглнцерат + NADH (в качестве субстратов показаны 0=CHR, инкотинамндный цикл н НРО^)- в Этом слУчае процесс, ведущий от тетраэдрического аддукта к ацилферменту, представляет собой реакцию элиминирования гндрид-нонов, т. е. стадию окисления. Ацнльный промежуточный продукт атакуется не молекулой Н20, как в обеих протеазах, а неорганическим фосфатом, так что конечным продуктом реакции является ангидрид кислоты.

ков химотрипсина, например трипсина или тромбина, но используется также и в других группах белков. Так, например, была отмечена постадийная аналогия реакций, катализируемых такими разными ферментами, как химотрипсин, папаин и глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа [737] (рис. 11.1).

Теория переходного состояния

На каждой стадии химической реакции реагирующие вещества переходят из одного относительно стабильного состояния в другое через состояние с более высокой энергией (рис. 11.2). Переходное состояние — это состояние с более высокой свободной энергией, через которое реагирующие вещества должны пройти, чтобы перейти из одного стабильного состояния в другое [738—740]. Для достижения переходного состояния нужна дополнительная свободная энергия

+ 1*0-ю1 1

Путь реакции

Рис. 11.2.

Теория переходного состояния и ферментативный катализ [740].

Показаны профили свободной энергии некатализнруемой реакции (пунктирная линия) п соответствующей реакции, катализируемой ферментом (сплошная линия). Учитывается только одно соединение (субстрат); рассматриваемая реакция может быть, в частности, реакцией изомеризации. Предполагается, что и катализируемая, и иекатализируемая реакции следуют одному н тому же механизму. Использованы следующие обозначения:

Е — фермент, S — субстрат, Р — продукт, S^— переходное состояние субстрата. Изменения свободной энергии относятся к следующим реакциям: ДС5 — образование ES из

Е и 5; AG ^ — образование ES ^ из Е и 5^; AGN ^— образование нз 5;

ф ф

ДС?? — образование ES из ES. Величины, принятые для расчета изменений свободной энергии: Ks — константа ассоциации ES, КИМ—'; Кр — константа ассоциации ЕР, W М-1; Arf —константа скорости первого порядка для диссоциации ES в Е и S и ЕР в Е и Р, 104 с—1; kE — константа скорости реакции первого порядка превращения ES в ЕР, 10s с—1; kN — константа скорости первого порядка соответствующей некатализнруемой реакция, 10-* с—1; концентрации S и Р приняты равными 1 М; константа равновесия при образовании Р нз S равна 1,0.

AG^ — свободная энергия активации. Согласно уравнению Аррениуса Jz — s • ехр(—AG^IRT) = s • exp(—AH^/RT + TAS/RT) скорость химической реакции зависит от энергии активации [697].

Энергия активации имеет энтропийную составляющую, отражающую дополнительную упорядоченность, которую должна приобрести система, чтобы достигнуть переходного состояния, например, в в том случае, когда атомам для взаимодействия нужно существенно сблизиться. Другая, энтальпийная часть энергии активации представляет работу, которую следует затратить для сближения атомов, достаточного для образования ковалентной связи между ними. Ферменты могут понижать энтальпию активации (по сравнению с реакциями в растворе) в результате специфической фиксации субстратов, выбирая тем самым выгодный путь реакции из тех нескольких путей, по которым следует реакция в растворе.

Эффекты, способствующие высоким скоростям реакций

Сближенность, ориентация, направлгнность орбиталей и другие энтропийные эффекты

Ферменты могут ускорять химическую реакцию путем оптимальной для реакции ориентации реагентов в активном центре [741, 742]. Такая ориентация может включать и орбитальную направленность: точную взаимную ориентацию связывающих орбиталей атомов — партнеров по реакции [743, 744].

Связывание двух отдельных молекул в активном центре фермента превращает бимолекулярную реакцию в мономолекулярную, внутримолекулярную реакцию. Внутримолекулярные модельные реакции являются наиболее простым средством определения ускорения, которое может быть получено в результате сближения реагентов [631, 745]. Другими словами, энтропийный эффект фермента сказывается в увеличении эффективной концентрации субстрата. Пос-скольку скорости химических реакций пропорциональны концентрациям реагентов, то увеличения скорости в 103 раз можно ожидать на локальных участках с высокой концентрацией и упорядоченностью [631, 744].

Дестабилизация преобразуемых в субстратах атомных групп

Преоб

страница 109
< 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

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


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

 

 

Реклама
продажа и монтаж сайдинга в н новгороде
газовый котел valiant в москве
купить таз для варенья из нержавейки
штраф за езду без шашки такси 2016

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
(05.12.2016)