химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

нергии взаимодействия. При образовании ФСК происходит взаимная «подгонка» конформации белка и субстрата, т. е. их специфический отбор. Посредством конформационных превращений реализуется структурное соответствие фермента и субстрата.

Конформационные эффекты определяют значительные изменения энтропии при образовании ФСК. Понижение энтропии при отборе определенной конформации может компенсироваться понижением энтальпии. Физический анализ событий такого ти^ па требует учета явлений, в окружающей водной среде.

В свое время Фишер предложил модель «ключ — замок» для рассмотрения фермент-субстратного взаимодействия. Фермент и субстрат обладают жесткими структурами, причем фермент «по-» догнан» к субстрату как замок к ключу. Ряд фактов противоречит такой модели — взаимодействие фермента с субстратом имеет, по-видимому, не статический, а динамический характер. Кошланд предложил модельную теорию индуцированного структурного соответствия фермента и субстрата. Перечислим исходные положения этой теории, задачи которой состояли прежде всего в объяснении специфичности ферментов, катализирующих реакции переноса связи

B-X + Y^ В-Y + X.

1. Субстрат вызывает изменение геометрии фермента при своем проникновении в активный центр.

2. Для ферментативного действия необходима надлежащая взаимная ориентация каталитических групп.

3. Субстрат индуцирует такую ориентацию изменениями, которые он вызывает в геометрии фермента.

Конечно, эта теория охватывает и те случаи, в которых изменяется конформация субстрата, а не фермента, или изменяются конформации и того, и другого. Основная идея теории со

стоит в определяющей роли конформационной лабильности взаимодействующих молекул для ферментативного катализа.

Ряд фактов действительно свидетельствует о конформацион-ных превращениях ферментов при их взаимодействиях с субстратами. В присутствии субстратов некоторые ферменты становятся более жесткими, другие, напротив, более лабильными — легче денатурируются при нагревании. Субстраты индуцируют диссоциацию глутаматдегидрогеназы и гексокиназы на субъединицы. Под действием субстрата изменяется реакционная способность аминокислотных остатков фермента. Спектр поглощения химотрипсина меняется при его взаимодействии с субстратом и эти изменения могут быть интерпретированы как вызванные изменением конформаций. Изменения конформаций проявляются и в спектрах люминесценции как ароматических, аминокислотных остатков, так и сорбированных на белке красителей. Методами спектрополяриметрии установлены изменения а-спирально-сти,. возникающие при взаимодействиях ферментов с субстратами, коферментами и другими лигандами. Сведения о конформа-ционных изменениях в ФСК дают также спектры ЭПР ферментов, содержащих парамагнитные метки, спектры ЯМР и т. д.

196 ЛИЗ—ZN —ГИС 6Э

[щ 7Z

Рентгенография фермент-субстратных комплексов дает прямую информацию о конформационных превращениях. При вхождении субстрата в полость лизоцима (с. 185) полость сужается и более плотно «зажимает» субстрат. Смещения аминокислотных остатков белка невелики, но заметны — остаток Трп 62 смещается на 0,075 нм. Одновременно происходит измене-пие конформаций апалога субстрата — небольшой поворот уг-ш-^—АРГ W5 вводных колец вокруг глико-зидной связи.

Наличие предуготовленной

для субстрата полости обнаружено рентгенографически и у

других ферментов. При этом

выявляются группы активного

Рис. 6.8. Схема активного центра центра. Прямое подтверждение

карбоксипептидазы идеи об индуцированном структурном соответствии получено при исследовании карбоксипептидазы. В присутствии аналога субстрата глицилтирозина расположение остатков существенно меняется. Активный центр представляет собой глубокую полость, подобную «рту паука» со «щупальцами», готовыми направить субстрат к кофактору — к атому Zn. Одно «щупальце», содержащее Тир 248, направляется к NH-группе субстрата, Apr 145 другого взаимодействует с карбоксилом субстрата, Глу 270 третьего — с конечной аминогруппой (рис. 6.8).

Как уже указывалось (с. 134), рентгеноструктурный анализ позволил недавно определить относительную подвижность (кон-формационную и колебательную) различных аминокислотных остатков в белках. Исследования метмиоглобина и лизоцима показали, что остатки, расположенные внутри глобулы, имеют значительно меньшую подвижность, чем расположенные на ее поверхности.

Методы рентгенодинамического анализа, мёссбауэровской спектроскопии, рэлеевского рассеяния мёссбауэровского излучения (§ 5.1, 5.3) и другие показывают, что конформациоцная

Рис. 6.9. Атомная модель молекулы рибонуклеазы Сг из Aspergillus clavatusо

по данным рентгеноструктурного анализа с разрешением 1,55 А. Различной: штриховкой показаны атомы, имеющие различную подвижность — средниео о о

квадратичные смещения : 1 — <ц> < 0,5 А; 2 — 0,5 А< <ц> <. 0,6:А; 3 —

о о о

0,6 А -< <и> •< 0,7 А; 4 — <и> > 0,7 А. Значения <ц> для атомов, входящих в а-спирали и реформы, заметно ниже, чем для атомов в нерегулярных

участках

подвижность сохраняется в

страница 72
< 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

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
форма регби купить
урологические услуги
De Dietrich GT 330 335
курсы причесок зеленоград

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)