ГИДРОЛАЗЫ, класс ферментов, катализирующих гидролиз. Могут действовать на сложноэфирные и гликозидные связи, на связи С—О в простых эфирах, С—S в сульфидах, С—N в пет идах, и др. ГИДРОЛАЗЫ, катализирующие гидролиз сложноэфирных связей (эстеразы), действуют на сложные эфиры карбоновых и тио-карбоновых кислот, моноэфиры фосфорной кислоты и др. К этому подклассу относятся, в частности, ферменты, играющие важную роль в метаболизме липидов, нуклеиновых кислот и нуклеозидов, например арилсульфатазы, ацетилхолинэстераза, дезоксирибонуклеазы, липазы, фосфатазы, фосфолипазы и эндодезоксирибонуклеазы.

Наиб. группу ферментов, расщепляющих гликозидные связи, представляют те, которые катализируют гидролиз олиго- и полисахаридов, например амилазы, лизоцим и нейраминидаза. Многие ГИДРОЛАЗЫ этого подкласса специфичны к положению гликозидной связи и к конфигурации аномерного атома С углевода.

Ферменты, катализирующие гидролиз связи С—N в пептидах и белках (пептидгидролазы),- самая многочисленная группа ГИДРОЛАЗЫ К ним относятся ферменты, отщепляющие одну или две аминокислоты с N- или С-конца полипептидной цепи (например, аминопептидазы, карбоксипептидазы), а также эндопептидазы, или протеиназы, расщепляющие цепь вдали от концевых остатков. Последние классифицируют не по специфичности к субстрату, как остальные ГИДРОЛАЗЫ, а по типу каталитически активных групп в активном центре. В соответствии с этим различают сериновые, тиоловые, карбоксильные и металлзависимые протеиназы. Пептидгидролазы играют важную роль не только в катаболизме белков и пептидов, но и в биологическое регуляции (гормональной регуляции, активации проферментов, регуляции кровяного давления и солевого обмена и т.д.).

Ферменты, катализирующие гидролиз связей С—N в амидах, амидинах и нитрилах, играют важную роль в метаболизме амидоваминокислот (например, аспарагина и глутамина), мочевины и ее производных (например, барбитуратов), пуринов и пиримидинов и др. К ГИДРОЛАЗЫ этого подкласса относятся, например, аспарагиназы и уреаза. ГИДРОЛАЗЫ, расщепляющие связь элемент-кислород в ангидридах неорганическое кислот, действуют главным образом на фосфоангидридные связи в нуклеозиддифосфатах и нуклеозидтрифосфатах. В эту группу входят, например, аденозилтрифосфатазы.

Разрыв связи С—С в 3-оксокарбоновых кислотах катализируется, например, оксалоацетазой, превращающей ацетилщавелевую кислоту в щавелевую и уксусную. Др. подклассы Г. известны своими очень немногочисленными представителями. ГИДРОЛАЗЫ-белки с молекулярная масса от 10-15 тыс. до 200-300 тыс. Они проявляют свою каталитических активность, как правило, в отсутствие к.-л. кофакторов; лишь в некоторых случаях необходимы ионы металлов-главным образом Zn²⁺ , Co²⁺ , Ca²⁺ , Mg²⁺ . Для небольшого числа ГИДРОЛАЗЫ известна первичная, а для некоторых и пространств. структура молекулы (например, для лизоци-ма, пепсина, трипсина, химотрипсина). Отмечено значительной сходство структуры ферментов одного подкласса, особенно в области активного центра. Так, многие протеиназы имеют в активном центре одинаковую последовательность аминокислот: Gly Asp Ser Gly Gly Pro (обозначения см. в ст. Аминокислоты). Близкое строение имеет и активный центр ряда эстераз.

Каталитически активными группами в ГИДРОЛАЗЫ являются: группа ОН остатка серина в химотрипсине, панкреатич. липазе, щелочной фосфатазе, аспарагиназе и др.; группа SH остатка цистеина, например в папаине; группа СООН остатков аспарагиновой и глутаминовой кислот в пепсине, лизоциме, карбоксипептидазе и др.; имидазольная группа остатка гистидина, например в рибонуклеазе, глюкозо-6-фосфатазе. Эти группы могут функционировать как нуклеоф. катализаторы, образуя с субстратом ковалентное промежуточные соединение, или как кислотно-основные катализаторы, способствуя отщеплению протона от молекулы Н₂О, атакующей расщепляемую связь, и протонируя уходящую группу субстрата. Атомы металла в металлсодержащих Г. поляризуют расщепляемую связь, включая в свою координац. сферу молекулу Н₂О, способствуя ее ионизации. Активность ГИДРОЛАЗЫ подавляется многими специфический ингибиторами. Так, сериновые протеиназы и эстеразы инактивируются фосфорорганическое соединение (например, диизопропилфторфосфатом, зарином, зоманом), тиоловые гидролазы - реагентами на SH-группу (например, N-этилимидом малеиновой кислоты), металлсодержащие ферменты - хелатообразующими реагентами (например, этилендиаминтетрауксусной кислотой). ГИДРОЛАЗЫ находят применение в промышлености, медицине и с. х-ве, например для получения сахарных сиропов из крахмала и целлюлозы, осветления и стабилизации соков и виноматериалов, лечения ожогов, заболеваний желудочно-кишечного тракта, тромбозов.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей