химический каталог




Биохимия. Том 1

Автор Л.Страйер

мерная структура лизоцима

Лизоцим-относительно небольшой фермент. Лизоцим, выделенный из белка куриных яиц, где он содержится в большом количестве, представляет собой одну полипептидную цепь из 129 аминокислотных остатков и массой 14,6 кДа. В молекуле лизоцима имеется четыре поперечных дисуль-фидных мостика, обусловливающих стабильность фермента. Последовательность аминокислот в лизоциме показана на рис. 7.5.

Рис. 7.3. NAM связана с NAG гликозидной связью (3 (1 —»? 4).

В 1965 I. Дэвид Филлипс (D. Phillips) с сотрудниками определили трехмерную структуру лизоцима. Так впервые была получена карта высокого разрешения для белка, обладающею ферментативной активностью. Молекула лизоцима оказалась компактной, приближенно эллипсоидной формы размерами 45 х 30 х 30 А. Как показано на рис, 7.7, укладка полипептидной цепи носит

CH,

CH,

NAG

NAM

очень сложный характер. В ней содержится гораздо меньше а-спиралей, чем в миогло-бине и гемоглобине. В некоторых участках полипептидная цепь имеет вытянутую кон-формацию. В одном из этих участков цепь делает поворот и идет в обратном направлении параллельно самой себе; при этом два параллельных тяжа соединяются водородными связями, образующимися между пептидными группами. Такие участки «шпильки для волос» подобны упоминавшимся выше антипараллельным ^-складчатым слоям—регулярно повторяющимся участкам вторичной структуры в белке шелка. Внутренняя часть молекулы лизоцима, подобно молекулам миоглобина и гемоглобина, почти полностью неполярна. Очевидно, что, как и в случае большинства других белков, гидрофобные взаимодействия играют важную роль в образовании третичной структуры лизоцима.

7.3. Поиски активного центра лизоцима

Детальное воспроизведение трехмерной структуры лизоцима еще не раскрывало механизма его каталитического действия. Более того, рассматривая карту электронной плотности, трудно было определить хотя бы локализацию активного центра. В отличие от миоглобина и гемоглобина в лизоци-ме нет простетической группы, т.е. нет встроенного маркера активного центра. В итоге основную информацию, необходимую для идентификации активного центра, определения способа связывания субстрата и выяснения механизма ферментативного действия, удалось получить только при использовании ингибиторов, а именно при рентгеноструктурном анализе комплексов лизоцима с ингибиторами. Если трехмерная структура белка известна, то определить методом рентгеноструктурного анализа способ связывания с ним небольших молекул обычно уже нетрудно. Эти опыты легко выполнимы, потому что кристаллы белка очень пористы. Даже относительно большие молекулы ингибитора способны диффундировать по каналам между молекулами белка, попадая в участки специфического связывания. Изменение электронной плотности, обусловленное встраиванием дополнительной молекулы, можно рассчитать непосредственно по интенсивности рефлексов

Рис. 7.5. Последовательность амино- В идеале следовало бы использовать разкислот в лизоциме из белка ку- ностный метод Фурье для определения

риных яиц. Красным показаны структуры фермент-субстратного (ES) комостатки, входящие в состав ак- плекса в процессе катализа. Однако в обычтивного центра. [Canfield R. Е., ных условиях превращение связанного субLiu А. К., J. Biol. Chem., 240, страта в продукт реакции происходит

2000 (1965); Phillips D.C., Sci. значительно быстрее, чем диффузия новых

Amer., (5) 215, 79 (1966).] молекул субстрата в кристалл. В некоторых

случаях это осложнение удается устранить

замедлением каталитического процесса, что достигается путем сильного охлаждения кристалла (например, до — 50"С). Этот экспериментальный подход получил название криознзимологии. Существует и другой подход : исследуют комплекс фермента с таким аналогом субстрата, который либо совсем не подвергается никаким превращениям, либо эти превращения происходят очень медленно. Для лизоцима таким аналогом субстрата оказался тример N-ацетилглюкоза-мина (три-NAG, или NAG3), структура которого показана на рис. 7.8. Олигомеры N-ацетилглюкозамина, содержащие менее 5 остатков, гидролизуются крайне медленно или не гидролизуются совсем. Тем не менее они связываются с активным центром фермента. Именно поэтому три-NAG является мощным конкурентным ингибитором лизоцима.

7.4. Способ связывания конкурентного ингибитора

Рентгеноструктурное исследование комплекса лизоцима с три-NAG позволило установить локализацию активного центра и выявило, какие взаимодействия обеспечивают специфическое связывание субстрата; на этой основе была разработана гипотеза, предсказывающая детальный механизм ферментативного действия лизоцима. Оказалось, что три-NAG присоединяется к ли-зоциму в щели на его поверхности, занимая при этом примерно половину щели. Связывание происходит в результате образования водородных связей и вандерваальсовых взаимодействий. Электростатические взаимодействия отсутствуют, поскольку в три-NAG нет ионных групп.

Водородные связи между три-NAG и лизо-цимом показаны на рис. 7.9. Карбоксильная группа аспар

страница 65
< 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

Скачать книгу "Биохимия. Том 1" (6.46Mb)


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

 

 

Реклама
курсы обучения автокад
Storm 47027-O
вытянуть вмятину на машине без покраски на ярославке
билеты в театр армена джигарханяна

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
(03.12.2016)