химический каталог




ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ (протеазы), ферменты класса гидролаз, катализирующие гидролиз (протео-лиз) пептидных связей. Место расщепления пептидной связи в полипептидной цепи определяется позиционной и субстратной специфичностью фермента и пространств. структурой гидролизуемого субстрата (белка или пептида).

Различают экзопептидазы, расщепляющие связи вблизи С- или N-конца цепи (соответственно карбоксипептидазы и аминопеп-тидазы)и эндопептидазы (протеиназы), гидролизующие связи, удаленные от концевых остатков (например, трипсин). Лишь ограниченное число ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ ф. обладает строгой субстратной специфичностью. К ним относят, например, ренин, гидроли-зующий связь между остатками лейцина в положениях 10 и 11 в ангиотензиногене (предшественник ангиотензина пептида, участвующего в регуляции кровяного давления), или энтеропептидазу отщепляющую N-концевой гексапеп тид в трипсиногене (предшественник трипсина). Специфичность большинства ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф. определяется в основные структурой аминокислотного остатка, расположенного рядом с расщепляемой связью. Ферменты трипсинового типа катализируют гидролиз связей, образованных карбоксильной группой основных аминокислот (остатками лизина и аргинина). Для многие ферментов (химотрипсин, пепсин, субтилизины и др.) важно наличие вблизи расщепляемой связи объемистых гидрофобных остатков (фенилаланина, тирозина, триптофана и лейцина). ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ ф. типа эластазы (фермент поджелудочной железы) гидролизуют связи, образованные аминокислотными остатками с небольшой боковой группой (например, остатками аланина и серина). Место расщепления зависит от расположения пептидной связи в пространств. структуре субстрата-легче всего гидролизуются связи на р-изгибах цепи, которые расположены на поверхности молекулы. Углеводные цепи в гликопротеинах могут препятствовать доступу фермента к данной связи.

Многие ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ ф. прочно ассоциированы с клеточными мембранами и поэтому действуют только на определенные белки (т. называют компартментализация). К ним относят, например, сигнальные протеазы, участвующие в транспорте белков во внеклеточное пространство. В зависимости от локализации фермента протеолиз происходит при различные рН. Так, ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫ ф. желудка (например, пепсин, гастриксин) функционируют при рН 1,5-2, лизосомные ферменты-при рН 4-5, а ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф. сыворотки крови, тонкого кишечника и др.-при нейтральных или слабощелочных значениях рН. Некоторые ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф. используют в качестве кофактора ионы металлов-Са2+, Mg2+ и др.

Дефектные и чужеродные белки деградируют в клетке при участии АТФ-зависимой системы протеолиза. У эукариот (все организмы, кроме бактерий и синезеленых водорослей) эта система включает низкомолекулярный белок убикитин, образующий с белками-субстратами конъюгат, и протеазы, расщепляющие этот конъюгат.

ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф. играют важную роль во многие процессах, происходящих в организме, например при оплодотворении, биосинтезе белка, свертывании крови и фибринолизе, иммунном ответе (активации системы комплемента), гормональной регуляции. Во многие этих случаях фермент расщепляет в субстрате лишь одну или несколько связей (ограниченный протеолиз). Активность ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф. регулируется на посттрансляц. стадии путем активации их неактивных предшественников (зи-могенов), а также действием природные ингибиторов ферментов (a2-макроглобулина, a1антитрипсина, секреторного панк-реатич. ингибитора и др.). Нарушения механизмов регуляции активности ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф.-причина многие тяжелых заболеваний (мышечной дистрофии, аутоиммунных заболеваний, эмфиземы легких, панкреатитов и др.).

ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЕНТЫф. применяют в медицине, например для коррекции нарушений пищеварения, заживления ран и ожогов и др. Их также используют для получения смесей аминокислот, применяемых для парэнтерального питания, в производстве гормональных препаратов и некоторых антибиотиков, в пищевая и кожевенной промышленности, производстве моющих средств.

Литература. Антонов В. К., Химия протеолиза, М., 1983; Орлова М. А., "Успехи химии", 1993, т. 62, в. 5, с. 529; Proteases and biological control, ed. by E. Reich, D.B. Rifldn, E. Shaw, Cold Spring Harbour, 1975.

В. К. Антонов.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
коттеджный поселок европа дома
торфяной биотуалет для дачи цена
подкрылки ford tourneo
чешские чайные сервизы купить в москве

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
(24.04.2017)