химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

разуемая группа субстрата может быть дестабилизирована в тот момент, когда субстрат присоединяется к ферменту; энергия, затрачивающаяся на такую дестабилизацию [631], черпается из общей связывающей энергии. Механизмы дестабилизации могут включать замену растворителя, взаимодействия заряд — заряд и напряжения валентных связей и валентных углов. Дестабилизация может быть ослаблена в переходном состоянии, что означает снижение энергии активации, необходимой для достижения переходного состояния.

Помещая химические группы в неполярное окружение, можно увеличить скорость в 50 ООО раз. Простой механизм, предложенный для пируватдекарбоксилазы, — тиаминпирофосфатсодержащего фермента основан на двух наблюдениях [746]. Одно состоит в том, что аддукт пирувата и аналог кофактора (рис. 11.3) декарбоксилирует-ся в органических растворителях в 104 ~ 105 раз быстрее, чем в воде;

Рис. 11.3.

Катализ декарбоксилирования при замене растворителя.

Реакцнонноспособным фрагментом тиамннпирофосфата, кофактора ферментов декарбоксилирования, является тназольная группа. В тиаминпнрофосфате R\ — пиримидиновый, а R2 — лирофосфатный фрагменты; в обсуждаемом модельном соединении R! = CH3 н R2=H. В органических растворителях модельное соединение теряет СОг в 50 ООО раз быстрее, чем в воде [746]. Предполагается, что органические растворители благоприятствуют переходному состоянию, показанному на рисунке в скобках.

второе относится к гидрофобности пируватсвязывающего центра в пируватдекарбоксилазе. Увеличение скорости декарбоксилирования, ожидаемое при переходе аддукта пируват — кофермент в такое окружение, вносит существенный вклад в наблюдаемую скорость ферментативного действия. Связывающую энергию, необходимую для фиксации заряженного субстрата в таком невыгодном окружении и для обеспечения увеличения скорости реакции, могут предоставить пирофосфатная группа и пиримидиновый цикл кофермента.

Фрагменты ADP коферментов, таких, как АТР, FAD, NAD(P) или кофермент А, могут выполнять функцию, аналогичную функции пиримидиновой и пирофосфатной групп тиамннпирофосфата. Во всех изученных случаях (разд. 10.4) кофакторы присоединяются к своим коферментам в вытянутых конформациях, обеспечивая тем самым большое число взаимодействий с ферментами (рис. 11.4). Связывающая энергия, которая расходуется на специфические нужды других фрагментов кофермента, при этом всегда предоставляется фрагментом ADP.

Заряженные группы фермента становятся более активными, если сольватирующие молекулы воды заменить субстратом. Дестабилизация, основанная на десольватации, по-видимому, вносит вклад в каталитическое действие иона Zn2+, связанного с карбоксипепти-дазой А [747]. Замещение сольватирующей молекулы воды на субстрат уменьшает диэлектрическую проницаемость окружения иона металла и увеличивает его активность в поляризации ацильной группы субстрата, необходимой для нуклеофильной атаки. Аналогичный: эффект вносит вклад в процессы в D-субцентрелизоцима. Взаимодействие с субстратом десольватированной карбоксильной группы остатка Asp-42 ведет к локальной дестабилизации фермент-субстратного комплекса; эта дестабилизация ослабляется при образовании переходного состояния, напоминающего оксокарбониевый ион [531].

Длины связей и валентные углы в субстрате могут искажаться при его присоединении к ферменту. Фермент может действовать на химическую группу субстрата, придавая ей строение, близкое

Рис. 11.4.

Активный центр глутатионредуктазы [124].

© димерном ферменте имеются два идентичных активных центра. Восстанавливаемые •агенты проходят следующий путь (справа налево): иикотииамидный фрагмент NADPH-^-изоаллоксазиновый цикл FAD (показан сбоку)-»-дисульфнд с окислительно-восстановительной активностью-»-дисульфидиая связь глутатиона. Глутатионсвязываю-•ЩИЙ центр и каталитический центр образованы остатками обеих субъединиц. Отметим, что NADPH И FAD присоединяются к ферменту в вытянутых конформацнях.

к структуре переходного состояния; механизм такой структурной дестабилизации включает деформацию валентных углов, сближение реагирующих атомов до межатомных расстояний, меньших суммы вандерваальсовых радиусов, а также растяжение ковалентных связей до длины, превосходящей сумму ковалентных радиусов связанных атомов [631, 739, 740]. Наиболее хорошо изучен случай структурной дестабилизации, происходящей при присоединении N-аце-тиламино-сахарного остатка, к субцентру D-лизоцима [748]. Тет-раздрический (sp)3-aTOM углерода-1 искажен, и соответствующее напряжение ослабляется в переходном состоянии, где атом углерода-1 становится планарным (sp2). Если учитывать десольватацию остатка Asp-42 при связывании субстрата, то энергия дестабилизации составит по крайней мере + 8,6 ккал/моль. Эта энергия восполняется общей связывающей энергией олигосахаридного субстрата.

Связывающие взаимодействия вдали от каталитического центра стабилизируют комплекс трипсин — ингибитор. Это следует из сравнения взаимодействия трипсин — субстрат с взаимодействием трипсин — ингибитор [269, 536]. Ко

страница 110
< 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
цветы купить гортензия для букетов мелким оптом
B&S Wall Clock A3704
как подбирать оборудование для проведения мультимедийной презентации в зависимости от помещения
как устроена моноколесо

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
(06.12.2016)