Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 108
Текст из файла (страница 108)
Для этого понадобилось 0,432 мкиоль А8ХО» Рассчитайте минимальную молекулярную массу фермента. Г!очсму полученное таким путем значение молекулярной массы будет минимальным? 18. Клиническое применение избирательного ингибирования ферментов. В сыворотке крови человека содержатся ферменты, называемые кислыми фосфатазами, которые гидролизуют эфиры фосфорной кислоты в слабо кислой среде (РН 5,0): О О ! П О Р О +НеО >П ОН+НО Р О !! [! О О Кислыс фосфатаэы синтп)ируются в эритроцитах, печени, селезенке и предстательной железе.
Фермент из предстательной железы имсс"г важное клиническое значение, поскольку повышение его активности в крови может быть признаком вгхзникновсния рака простаты. Фосфатаза из предстательной желсзы сильно ингибируется тартрат-ионами, тогда как кислые фосфатазы из других тканей ими не ингибируются. Как можно использовать эти данные для разработки метода специфического определения активности кислой фосфатазы из предстательной железы в сыворотке крови человека? 19. Ингибирование карбоангидразы ацетааоламидом. Карбоангидраза сильно ингибируется лекарственным препаратом ацстазоламидом, которое применяют в качестве мочегонного средства и при глаукоме для снижения глазного давления (повышение которого связано с избыточным накоплением внутриглазной жидкости). Карбоангидраза играет важную роль в этих и других секреторных процессах, поскольку оца участвует в регуляпии уровня РН и содержания бикорбоната во многих жидкостях организма.
Верхняя кривая на рисунке отражает зависимость начальной скорости реакции (в процентах от $'.„„.), катализируемой карбоангидразой, от концентрации субстрата. Нижняя кривая была 100- а х .й к х х х х я 60 <- х о х х х х 0 2 0,2 0,4 0,6 0,6 1 [6! (мм) Анализ зксперииенгзпьных данных 1337] при оптимальном значении рН для лизоцима (5,2)? Как состояние ионизации этих остатков может объяснить приведенная на рисунке рН- зависимость активности лизоцима? ° 22. Учимся решать кинетические задачи (обратитесь к динамическим графикам для гл. 6). а) Используя динамический график для уравнения 6-9, изобразите зависилгость скорости реакции от 151. Используйте значения $'„.„„= = 100 мкМ ' с ' и Км = 10 мкМ.
Как сильно возрастает гн при удвоении значения [51 от 0,2 до 0,4 мкМ? Чему равно гп при 151 = 10 мкМ? Как увеличится гп при увеличении 151 от 100 до 200 мкМ? Обратите внимание на изменение вида графика при двукратном увеличении или уменьшении значений У . „или Км. б) Используя динамический график для уравнения 6-9 и кинетические параметры из задания а), постройте зависимость для случая а = а' = 1. Посмотрите, что произойдет с графиком при а = 2; а' = 3; а = 2 и а' = 3. в) Используя динамический график для уравнении 6-9 и уравнение Лайнуивера — Берка в доп. 6-1, постройте зависимость в координатах Лайнуивера — Беркадлявсехслучаев,перечисленных в заданиях (а) и (б). Влево или вправо смещается отрезок, отсекаемый графиколг на оси х, при а = 2? Влево или вправо смещается отрезок, отсекаемый графиком на оси х, при а = 2 и а'= 3? Анализ зкспериментальных данных 23. Изучение и изменение свойств лактатдегидрогеназы.
Изучение структуры белков привело к возникновению гипотезы о связи аминокислот- ного состава ферментов и их функции. Один из путей проверки этой гипотезы состоит в использовании технологии рекомбинаптных ДНК для создания мутантных версий фермента и изучении структуры и функций измененных форм. Технология, использующаяся для реализации такого подхода, обсуждается в гл. 9.
Одним из примеров такого рода исследований может служить работа Кларка с сотрудниками по изучению фермента лактатдегидрогеназы, опубликованная в 1989 г. Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) катализирует восстановление пируната до лактата при участии й1АГ)Н (см. разл. 14.3). На рисунке схематично изображен активный центр фермента с молекулой пирувата посредине: Лактатдегндроге паза С!пшз г" С о нн Лгя ьз хн ТЬ 1 С 1 Н С вЂ” С 3 .Ф з~ъ 1 НН 'ХН СНх Н н н, „о=с н.
? н' ! Нша р( н — <нлон) о н н о-Л нн+ нн С с Лз Р 1 ~ нн Агап Механизм реакции аналогичен механизмам многих реакций, протекающих с участием АРАОН (рис. 13-24); происходит реакция, практически обратная той, что изображена на стадиях 2 и 3 ца рис. 14-7. В переходном состоянии карбонильная группа молекулы пирувата сильно поляризована: СН О С' С Ф=ь О О а) Мутантная форма ЛДГ, в которой остаток Ага'пз заменен на О)п, обладает лишь 5% связывающей способности фермента ликого типа по отношению к пирувату и 0,07% его активности.
Как бьг вы объяснили зто наблюдение? б) Мутантная форма ЛДГ в которой остаток Агйа' заменен на 1.уз, облалает 0,05% способности фермента дикого типа связывать субстрат. Почему это изменение оказалось неожиланным? в) В кристаллической структуре ЛДГ гуанидиновая группа Агйа' и карбоксильная группа пирувата расположены таким образом, как показано в копланарной копфигура- [338] Част»1. 6. Ферменты ции типа «вилки». Зная зто, дайте объяснение того колоссального изменения свойств фермента, которое происходит при замене Агягтг на ).уз. г) Мутантная форма ЛД1; в которой остаток 1!е"" заменен на С1п, слабее связывает АРАОН. Объясните этот результат.
Кларк с коллегами также предприняли попытку создать мутантную версию фермента. которая бы связывала и восстанавливала не пируват, а оксалоацетат. Они сделали единственную замену: заменили С!пгпт на Агя; получившийся фермент должен восстанавливать оксалоацетат до малата, но не должен больше восстанавливать пируват до лактата. Таким образом, они превратили ЛДГ в малатдсгидрогепазу.
д) Изобразите схематично структуру активного центра мутантной ЛДГ со связанным оксалоацетатом. е) Объясните, почему мутантный фермент «предпочитает» оксалоацетат пирувату. ж) Таким образом, замена более крупной аминокислоты в активном центре фермента позволила связываться более крупному субстрату. Объясните зтот результат. Литература С)агйе, А.К., Атйймоп, Т., й Но1Ьгоо1г,.Ц.
(1989) Впап апа- 1у»1» го аупгйса)к псе 118апг) Ь(пг)|пк а(ггп оп тйс 1асгагс г)сйу- г)гояспаас ймпст«огй, Ран 1. ТгсгиБ Вгос)гсгп угт'. 14, 101-105. Оагйе, А.К., Асййтаоп.Т., лг Но)йгоой,,Ц. (1989) ггогп апа- 1упа го ауптйечк пстг 118апг) Ь1пгйп8 Исса оп гйс 1аспгтс г!сЬуг!го- 8спатс 6апапгогЬ, 1Ъгт 11. Тг«ай Вгог)гага. 5п'.
14, 145 — ! 48. испытывал бы больше оптимизма по поводу блестящего будущ ловечества. если бы оно меньше времени тратило иа попытки об уть Природу, а больше наслаждалась ее сладостью и уважало ее п сходство. Е. Б. Уайт, Енотовое дерево, тр Углеводы и гликобиология 7.1. Моносахариды и дисахариды 340 7.2. Полисахариды 352 7.3. Гликоконъюгаты: протеогликаны, гликопротеины и гликолипиды 363 7.4.
Углеводы как информационные молекулы: код сахаров 371 7.5. Методы анализа углеводов 379 углеводов и гликоконъюгатов, а также с некоторы- у глеводы составляют большую часть существующих на Земле биомолекул. Каждый год в результате цютосинтеза свыше 100 млрд т СО~ и Н,О превращаются в целлюлозу и другие )истительные продукты. Почти повсеместно определенные углеводы (сахар и крахмал) являются основнымпищевымсырьем;окислепиеуглеволов— главный путь получении энергии в большинстве нефотосинтсзирующих клеток.
Нерастворимые высокомолекулярные углеводы выполняют структурную и защитную функцию в клеточных стенках бактерий и растений, а также в соединительных тканях животных. Другие высокомолекулярные углеводы служат смазкой лля суставов и участвуют в узнавании н алгезии клеток. Более сложные углеводы полимерной природы, соединенные ковалентными связями с белками или липилаин, выполняют функцию сигнальных структур„ определяющих внутриклеточную локализацию пли метаболическую судьбу этих гибридных молекул„называемых гликоконъюгатами. Данная глава знакомит читателя с основными классами ми примерами их многочисленных структурных и функциональных ролей.
Углеводы — это нолигилроксиальлегиды или полигилроксикетоны, либо вещества, образующие эти соединения в результате гидролиза. Для многих, хотя и не лля всех, углеводов верна эмпирическая формула (СН,О)„; некоторые содержат в своем составе также азот, фосфор или серу. По размеру молекул углеводы делятся на три основных класса: моносахарилы, олигосахариды н полисахарилы (слово сахарнл происходит от греч. яйслагоп, что означает сахар). Моносахариды, или простые сахара, представляют собой мономерные молекулы полигилроксиальдегила или полигилроксикетона.
Наиболее распространенным в природе моносахаридом является шсстиуглеролный сахар Е)-глюкоза, которую иногда называют декстрозой. Моносахариды, в составе которых более четырех атомов углерода, обычно образуют циклические структуры. Олигосахариды представляют собой короткие цепи, построенные из моносахарилных звеньев, или остатков, соединенных гликозилными связями.
Наиболее распространены дисахариды, состоящие из двух моносахарилных звеньев. Типичным прил1ером можетслужитьсахароза(тростниковый сахар), состоящая из шестиуглсролных сахаров Р-глкжозы и Р-фруктозы. Названия всех моно- и лисахарилов оканчиваются на «озам Большинство олигосахарилов, состоящих из трех и большего числа остатков, находятся в клетке не в свободном состоянии, а в виде соединений с другими молекулами (белками или липндами), образуя гликоконъюгаты. г Н 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 С=О 1 НΠ— С вЂ” Н 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 СНвОН О-Фруктъаа (кетогсксоза) Н О С 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 НΠ— С вЂ” Н 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 СНв)Н О-Глюкоза (альдогексоза) б Н О ,г С 1 СН, 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 СН,ОН 2-Дезокси-О-рибоза (адьдопентоза) в Н О 'г С 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 Н вЂ” С вЂ” ОН 1 СНзОН О-Рибоза (альдоиентоза) 1340] Часть 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
