химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

твенных положений теории Кош-ланда нужно доказать, что при взаимодействии белка с лигандами действительно происходят конформа| v ционные изменения и что они служат причиной наблюдаемого возрастания скорости.

Ряд фактов свидетельствует о конфор-мационных превращениях ферментов (см. [68, 71]). В присутствии субстратов некоторые ферменты становятся более жесткими, другие, напротив, более лабильными — легче денатурируются при нагревании [75]. Субстраты индуцируют диссоциацию глута-матдегидрогеназы [76] и гексокиназы [77]. Под действием субстрата изменяется реакционная способность аминокислотных остатков фермента; так, иодирование пен.ч-циллиназы усиливается субстратом [78]. Эти явления можно объяснить моделью Кош-ланда [79] (см. также обзоры [80, 81]). Спектр поглощения химотрипсина меняется при его взаимодействии с субстратом, и эти изменения могут быть интерпретированы как вызванные изменениями конформаций [82]. Сходные явления наблюдались и в ряде других случаев (см., например, [83]). Изменения конформаций проявляются и в спектрах люминесценции как ароматических аминокислотных остатков, так и сорбированных на белке красителей (см. [84]). Конформацион-ные изменения фосфоглюкомутазы при ее взаимодействии с субстратом глюкозо-6-фосфатом находят свое выражение в спектрах поглощения и в спектрах люминесценции [68, 85].

Спектрополяриметрия позволяет выявить структурные изменения, происходящие в активном центре и в глобуле в целом. Выше уже было сказано об исследовании аспартатаминотранс-феразы (см. стр. 379, а также [68, 86]). В ряде ферментов наблюдалось изменение степени а-спиральности, возникающее при взаимодействии фермента с субстратом, коферментом и другими лигандами (см. [68]). Подробное изучение ДОВ лактатдегидро-геназы и глицеральдегидфосфатдегидрогеназы показало, что присоединение кофермента (НАД, см. стр. 95) значительно изменяет степень а-спиральности этих белков [68, 87].

Сведения о конформационных изменениях дают также спектры ЭПР ферментов, содержащих метку (парамагнитный радикал), спектры ЯМР и люминесценции (см. гл. 5).

Таким образом, основное предположение теории Кошланда в ряде случаев доказано. Эти результаты, однако, еще не свидетельствуют о том, что изменения конформации белка приводят

Ряс. 6.21. Схема отбора конформации белка субстратом.

к достижению структурного соответствия. Для доказательства такого соответствия оптические методы сами по себе недостаточны, их должно сочетать с химическими и с глубоким теоретическим анализом (см. сказанное об ААТ, стр. 378—383). Непосредственную информацию об изменении структуры фермента и субстрата при образовании их комплекса дает рентгеноструктурный анализ [88].

Необходимо подчеркнуть, что теория Кошланда не обязательно предполагает значительные изменения конформации белка. Эти изменения могут быть и малыми, если структура глобулы такова, что ее соответствие с субстратом уже предопределено. Вместе с тем структурное соответствие может обеспечиваться и изменением конформации субстрата.

Именно такой оказывается ситуация у лизоцима. Как показывает рентгенография [36, 88], субстрат входит в уже имеющуюся полость молекулы фермента (см. стр. 377). При этом полость сужается для того, чтобы плотнее «зажать» субстрат. Смещения аминокислотных остатков белка невелики, но заметны — остаток Три 62 смещается на 0,75 А. Одновременно происходит изменение конформаций субстрата — небольшой поворот углеводных колец вокруг гликозидной связи.

Тир Тр^е Асп Ала

Иле

Сер М

^ Хтомритиноген

Асп" +ЦисКатализ яимотрипсинам

Катализ трипсином

Тир"

Ала+

Иле Арг Свр Лей

Тир

J

Тре

Асп

Ала

Леи"

Асп" +Цис-Асп" +Цис

Иеохимотрипсиногенл-+ Тре—Асп

Катапиз Катализ трипсином химатрипсшом

\ /

&-химотрипсин* + Арг—Сер

Тир

Иле*

Ала* Леи"

^—Асп" +Цис—J а-химатрипсин

Рис. 6.22. Схема активации химотрипсиногена.

Наличие предуготовленной для субстрата полости обнару4 жено рентгенографически и у других ферментов. Активный центр рибонуклеазы, расположенный в этой полости, содержит основные остатки Лиз и Apr, взаимодействующие с фосфатными группами РНК (рибонуклеаза катализирует гидролитическое рас; щепление РНК). Каталитический участок в той же полости образован двумя остатками Гис, осуществляющими основный катализ [89, 90]. Аналогичная полость обнаружена в папаине, активными остатками которого являются Цис 25 и Гис 159 [91].

Рентгеноструктурный анализ раскрывает события, происходящие при образовании химотрипсина в результате активации химотрипсиногена. Такая активация состоит в расщеплении пептидной связи Apr 15 — Иле 16 (см., например, [15, 64]).

!96 Лиз— Zn — Гис 69

Глц 72

Установлено, что при этом аминогруппа Иле соединяется с у-СООН-группой остатка Асп 194 и образуется глубокая полость. Локальное окружение этих групп имеет малую диэлектрическую проницаемость и ионная связь COO"—H3N+ очень сильна. Активный центр химотрипсина содержит Сер 195, Гис 57 вблизи поверхности полости, глубже расположен Ас

страница 141
< 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 "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


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

 

 

Реклама
купить дом в усово одинцовский район
магазин в краснодаре моноколес
автономера перевертыши
накладки на ступени с подсветкой

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
(28.04.2017)