химический каталог




Биохимия. Том 1

Автор Л.Страйер

ется

NAM—NAG—NAM—NAG—NAM—NAG Исключавтся. поскольку NAM

слишком велик для участка С

Единственно возможное место гидролиза

группы, способные к образованию водородных связей в качестве доноров или акцепторов водорода. Отрыв или присоединение иона водорода-это критический этап большинства ферментативных реакций. В лизо-циме единственные остатки, способные быть каталитическими и расположенные вблизи расщепляемой гликозидной связи,-это аспартат-52 и глутамат-55. Остаток аспарагиновой кислоты лежит по одну сторону от гликозидной связи, а остаток глута-миновой-по другую. Окружение этих двух кислотных боковых цепей совершенно различно. Аспартат-52 находится в полярном окружении, где он служит акцептором водорода в сложной сети водородных связей. Глутамат-35, напротив, расположен в неполярной области. Отсюда следует, что при

NAG—NAG—NAG—NAG^NAG—NAG

Рис. 7.11. Ход рассуждений, доказывающих, что место приложения действия фермента-гликозид-ная связь между углеводными остатками D и Е.

лее к выявлению тех групп на ферменте, которые непосредственно осуществляют реакцию гидролиза. Для этого, однако, нужно еще более точно локализовать место расщепления субстрата, а именно выяснить, по какую сторону от гликозидного атома кислорода происходит разрыв связи. Ответ на этот вопрос был получен в опытах по ферментативному гидролизу в среде, содержащей воду, меченную стабильным тяжелым атомом кислорода 180 (рис. 7.12). В выделенных по окончании гидролиза сахарах 180 оказался присоединенным к С-1 остатка D, тогда как гидроксильная группа при С-4 в остатке Е содержала обычный изотоп кислорода. Отсюда следует, что при гидролизе разрыв связи происходит между С-1 остатка D и кислородом гликозидной связи, примыкающим к остатку Е. Эта работа может служить примером использования изотопов в изучении механизма ферментативного катализа. Без изотопов было бы крайне трудно, а может быть, и невозможно в данном случае установить точное место приложения действия фермента.

Затем перешли к поиску возможных каталитических групп, которые должны располагаться вблизи расщепляемой гликозидной связи. Как указывалось в предыдущей главе, под каталитическими группами подразумевают те группы фермента, которые непосредственно участвуют в образовании или разрыве ковалентных связей. Наиболее подходящие кандидаты на эту роль-это

Рис. 7.13. Структура части активного цен гра лизоцима. Желтым показаны кольца D и Е субстрата гекса-NAG. Вблизи субстрата расположены боковые цепи ас-партата-52 (красное) и глута-мата-35 (зеленое). [Lipscomb W. N., Proc. Robert A, Welch Found. Conf. Chem. Res, 15, 150 (1971.)]

pH 5, оптимальном рН для гидролиза лизо-цимом хитина, аспарагиновая кислота в положении 52 должна находиться в ионизированной СОО~-форме, тогда как глутамино-вая кислота в положении 35-в неионизиро-ванной СООН-форме. Расстояние между гликозидной связью и ближайшим к ней атомом кислорода как одной, так и другой кислотной группы составляет примерно 3 А (рис. 7.13).

7.6. Промежуточное образование иона карбо-ния - критический этап катализа

На основе изложенных структурных данных Филлипс (Phillips) и сотрудники детально разработали вероятный механизм каталитического действия лизоцима. В каталитическом цикле они выделили следующие важные этапы.

1. —СООН-группа остатка 35 передает Н+ на связь между С-1 кольца D и глико-зидным атомом кислорода; в результате данная связь расщепляется (рис. 7.14).

2. Это создает положительный заряд на С-1 кольца D. Образовавшийся короткоживущий продукт называется ионом карбония. поскольку он содержит положительно заряженный атом углерода.

3. Димер NAG, состоящий из остатков Е и F, отдаляется от фермента в результате диффузии.

4. Образовавшийся в качестве промежуточного продукта ион карбония реагирует с ОН ~ -группой растворителя (рис. 7.15). Тет-pa-NAG, состоящий из остатков А, В, С и D, отдаляется от фермента путем диффузии.

5. Глутамат-35 вновь протонируется, и фермент может вступать в новый каталитический цикл.

Основные элементы этой схемы катализа следующие.

1. Общий кислотный катализ. Источник протона-глутамат-35, который находится в неионизированной форме и отстоит от гликозидного атома кислорода на оптимальное расстояние-3 А.

2. Образование в качестве промежуточного продукта иона карбония. Два разных по своей природе фактора, оказывающих стабилизирующий эффект на ион карбония, значительно облегчают осуществление ферментативной реакции. К ним относятся:

а. Электростатический фактор, т.е. присутствие отрицательно заряженной группы поблизости (в 3 А) от образующегося в качестве промежуточного продукта иона карбония. Аспартат-52, находящийся в форме отрицательно заряженного карбоксилат-иона, электростатически взаимодействует с положительным зарядом на С-1 кольца D.

6. Геометрический фактор, а именно деформация кольца D (рис. 7.16). Гекса-NAG

размещается наилучшим образом в щели

активного центра фермента при условии,

NAG

NAG

О

Р-н г/

о

с/ N

Asp

Glu 35

оо

\

Н

О н<

страница 67
< 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 дизайна сколько
свадебный фотоальбом купить
изготовление световых коробов
k315l systemair seleo

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
(08.12.2016)