Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 98
Текст из файла (страница 98)
О1иоскшлыпх лзгкз(к>шр!И<зтелыккгг зшмок >иаишнюкшхск В юквюйюмгспаоыкшяврютрриОЬНВГ В>1> 11:Наиример. !ик. зйе>сгро <иьк. !<ар!з. збршукх!<ис ь,!рйахв:!ьапо связь Г-О. 'Ирвиш лежатлвтнзкмам в разиай с>й!ккж более ъ!пс~розтри><агстьвый кис и!р!п от>япапсг к<ни!!кя>ь! Иа пйя Ва миан!х 1хчюи<ях вроиг! ыюш !<ив!им<>(!!тя!ю йхюеебюгиюоыс!Г<роиамвлталп(вушгшйц>а) < злсю!ююмп(юшииым аий!и!и'(зн<лийхк)!Ик>и). 1(еп>!орые ишфл я)вбх«'х!" "'.
(х .' ! лы ш< ю)>афтны ас!х !клеим в табл>щс стйы<п (КИС!во репа1ия ииш!ю<руснк Иеиаатакиай акров зацхтраиив иуклпЧвша. 1)ри икб!Ьькешш мехаии>м>! !кзккии с!)кт<ку. ужыккхкцрк> иа исрп<сну <юешроиож ираийля Г ш тгьк!к, сшив! кз тауюашх иецолслгвиа(1 изрс .Ьзскзр<х>оа, ВсяосРелшзП1иа к шзкуемоиу >лкь>)хц(ас!мему,цен!.р>; Епи< иашшоюишш л!Скт(юнцах !юрг пюйипет кукла>фкзьиай часташ фарм<ыьиый шрииаи.пиый .прял.
Са хаак ж>ряяз замеиясг зиаь яеагьтеапшой а<ры жк<к>ра!Их!. и с тужат <х иакм>>юи с<!хаю<. В мехаии их:. >Нцси>ия хич!>гриас<вы :ыектрошашюцы кали!оекга Рб,срцес!Вуюавта метис!маяли! 1И , 06миеиипе!тятз<с.>о)хкца! Ги цхжквльиай !Фуи1иы СГшпп зсГ "'. Эи! Изскт!Илаха< иа(ж (Лж! Гю восьми злсшраиак ки<ыор >Ла) <:<уж!и шиовншсм шюп!упш шрслкш Вхсш'рофильиым исинюи в лйииом сзу ю; я!ь!Июи.я юцбаа>фьимй )т!>ЕРох Люса<е<ьзвсиой иппъыиой сваял.Номы Г; О и К ик вш <кем хвлсктиач у)ювке мопп иметь иай з нк! ракию з вам П г- максимум 2.
Л! Имы С. О и Ы шхут !кч!х акисая В иеусши ашьп сас! ая!вшх. ири ка>арых !<а ил випшк м злекг. р>ииам травке голсржи шя ме вес й з>!Сьт<чаиоа, ио йол ьик В:ые>л1юиов оии вчсгь ш мшуг, )аким <бршюм,махух!шая ю!рбоиильиый а>ом угз>ерьгта иарл.сюкц!ршюв кислорода из <ай!Втю! Ъсг<к< ис маж<т рк иолохапыя ка ах>с!Гпюй <юеша !ке тги1х>ы (ю;кйхы и! может айр сювыпиь 5 попая! ). П< пизп за> Влек>рокы ясрешчюжяся к ба лп злектгюатрипз>сзыючу кз)хихаьтык>з<у ы!Сларолу< у атома авелар>м 3 мектрци<ю ив ю <с< аисм валси твом уравис>па лш !Вк и шххе ,юш!ов химической рпшвкш иа пала ыкхаи<хл !!илии>лх с у!лерида>! <й!Слзраиаа ушеиыааекя с ( !ю 2, копаму:кзрбаивлышй.кис ш)ю! ирш>йреш<1 <аркам <НЫя41 Заряд.
На с!слухх!Вч< З<хис злЕКт1х>икая пара, саайщюацня к!<глоР<П)! <яйииа!<!зы<Ый .пряж Вс!«Шаи>а<'ИЯ ойрзтиа. 'попри!юлит к жксшио>ыеиию ка)ххх<илы!Иа си>йи. Ваааь ,>лект)шикая <ыраюыжизсм<стк!ьсяс ат<маупк рода;иалатрж!Вес <хкххкпзк>ев!и!'Ири!И<магг учзсше.ам!шогруа!и шипаиюй свяил' 1)т<>ириволи< к рззрыву ие>пашой святю Лвланшикс с<ахви реак1<и и анкина<от в г<бя аааиапеаи <е !>рои<хты, Субстрат (полипептид) АА>п С вЂ” СН вЂ” МН-С вЂ” СН-НН-М„ з <, !! <>И О 1(ри св>шыв<шии субстрата бо- ковая <и!Иь сосслис!.а <. р и- И1Г!шя< мой ишп ил!шй связьк! <итатка уГ>1юиВается в Гилрафойиом кармзяг фсрл<си!В,.гак что асатилиая < вяш рзшишз- гается исайхолимым об(яшам. Псусжп) чжю» ! ь О) ,"тнтлыыгл! и эяуыйх н» к )р) кйи).)ык)ы юис1О)хтл'1) 6" 1 ГРК)л ЛРГЛБЩ)Л К )Х)ЭРУИИЧЛЛО Кл )К Р- гпчис! О и(хж)сж)*)О икк О 1'О )илл'Йня ороткоживущид угл» *)к) та; ьлсьь»врпэуь к)еы я л)юлнпя иитермедивт* !.Вязь» )тир))»Б)и в)ктсгль)л (п!и!.Оцх ппл)ы' „гнжш )).)с(к)))1 н )гмлжс Г(НИ ИЬК ЛСИ) ЛЛИ;)Я Н УХО))ВЛИЛ! ВИЛЛ )- ГБЩИВ! ИРОГОНИ »)1 титы! П)х)6 ч)О АА„1' ОН МН Г .
СН НН АА„ о н' о й С) "'" ьы !., ПРОДУкт 1 Н)зклхк),)с()стплс Б»т!ы Комплекс Еш Й ! Пч) иркпс,ио к назжлоишпглю луклсо- фЛЛЫККО )ЫМЛ СИИ БО)ж лп Бкч""', ют)т м) жж як)куг) кт)6О- НΠ— (Вег 'р" ЙИ-"ЛУ)»))т»)'Л))У»)А с сн нн с — си — нн— ж К)Лала!1 сннэл, и о к' оэ , тсср хлплф~:.(Лп )л 1 н "К"ЛК'РТНЧЛЫБ П) »УЭОЫ .Л...н. ы.п-!Бща.
Прй.лсы !и „!)) Н) )К ка(ккл)лльлОЙ В)Оис кпслср»ьш 1')тх"грпта Всэлнкаст О.рицы с. л ный экрял, стаслллэлрусыый жы»)РОж)ыы Й »ья мын ь ОК1ля)иккк)ВОЙ ))ьцкс Рис. 6-21. Механизм гидролитического расщепления пептндной связи под действием химотрипсина. Реакция протекает в два этапа. На первом этапе (стадии 1 — 3) происходит образование ковалентного ацилферментного комплекса, сопряженное с расщеплением пептидной связи. На стадии деацилирования (стадии 4 — У) происходит регенерация фермента. Данный этап в основном представляет собой процесс, обратный ацилировалию, в катаром вода исполняет роль аминокомпонента субстрата. 6) Механизм действия химотрипсина АА„О 1Н ННН ОВ ) ы о к' н н — о о~.' л )М Караткажлву)ций ллтсрысдла)' (лжси!))и)х)В))ия) ОН НН -АА„ н н О)Т)ы 1».»" н '3' ', .л Н ыь Н вЂ” Оь С 1'11 — НН вЂ” АА„ о) Ацилфермелтное промежуточное соединение Псг)улыккцая экс!с»б)си) псьл)лслрсллл)- РТ»»1 )Я ИО ЫСХБЛЛ!ЫТ»К ББ гл ОС Б1ЫБЙ О КС ! В- .)лщ.
Б рсз)л!)лс чшс))6(чс)уг)тх и) ьлщх))ЙЯ); Бый гнрскпл-жл). А Вкп лрсыл ).ЛО)л)»)юкпа эф1ц)нсй сьял) плл»!Ч)срислл)1!ОЛБИ)И11 к )к)рйэ))В)» люс Бгорага Б тпсртл л юга проон жуго,лшю пк жжылл), лр!Ои и .КЖЗЛЛ !ОШБ1ЛЫЛ БОК»ИМ )КБ!ОБ) Л ВЫ1Х) ЮБЛ фсд П)К)БЬ)ПЧ С1 ип)11)с»л(ллщ1ст)лый.!БТ)яд. н и ДцллфСРЫС)ГЛ)ОС О);)»С Щ»' промежуточное соединение рт)лртл к л Б)' Й л л ! Лкщля 1Б лрллоаи! к Обр ыоппилю л(х)г)у)лл 2 (кщхкпл)ллж.- ;алом) Й ьыс)к)бк)жл»лл)ю ОС%ТЛЯ ))СГ * Четвертнчные промежуточные соединения, образующиеся в катализнруемай хниотрипсннои реакции, иногда называют переходным состоянием, что может внести путаницу. Прамемупючнае соединенье (ннтермеднат) представляет собой хнинческое соединение с ограниченным вреиенеи жизни, превышающим время одного молекулярного колебания (-!О " с). Персы)днае саоиаялие — эта участок координаты реакции с максимальной свободной энерл)ей; оно не характеризуется щ)еменем жизни.
Четвертичные интермеднаты, образующиеся на двух этапах данной реакции очень похожи как па энергетическому состоянию, так н по структуре; переходные состояния возникают прн образовании н распаде этих ннтермеднатав. Таким образом, ннтермедиат является обязательной стадией образования связи, а переходное состояние — это часть реакционного процесса. В случае химатрипснна тесная связь между ннтермеднатам н переходными состояниями иногда приводит к сиешенню этих понятий.
Более того, взаимодействие отрицательно эаряженнага кислорода с амнднымн атамамн азота в окснаннановай дыре, которое часто называют стабилизацией переходного состояния, в этом случае играет роль н в стабилизации ннтермедната. Не все промежуточные соединения являются настолько короткожнвущнмн, что напоиннают переходные состояния. Ацнлферментное производное хнматрнпсина — эта гораздо более устойчивое прамежувчнае соединение.
которое можно легко детектнравзть н изучать; его никогда не путают с переходным состоянием. н »,)в )Ы н — о — 1' го нн — АА Об и и ! Лтк ' Ь)»'"" 6.4 Примеры ферментативных реакций 130ас! !306! Часть!. 6. Ферменты Сн,— С вЂ” НН вЂ” СН вЂ” С вЂ” )1Н, ~ Субстрат А СН,— С вЂ” Ин — Сн — С вЂ” Мн--ОН„--С--6!Нз Субстрат В СНз О 1-' ! О 11 Снэ — С вЂ” 1!Н вЂ” Сн — С вЂ” Мн -СН--С--~ия Субстр С Рмс. 1.
Влияние небольших изменений структуры субстрата на кинетические параметры гид- ролиза амидов под действием химотрипсина. Переходное состояние реакции трудно изучать, поскольку оно слишком короткоживущес. Однако для понимания механизма катализа необходимо анализировать взаимодействие между ферментом и этим мимолетным состоянием субстрата в ходе реакции. Комплементарность фермента и переходного состояния можно считать обязательным условием катализа, поскольку изменение энергетического барьера, щх>тветствующего переходному с(ктояникх происходит золько в том случае, сели имеет место катализ. Как получить доказательства ком~щементарности фермента и переходного состояния? К счастью, в руках исследователей есть множество способов — как старых, так и новых — для решения агой проблемы.
Каждый из этих способов вносит свой вклад в обоснование <юновного принципа действия фергьентов. Связь структуры и активности Если фермент комплементарен переходному состояния> реакции, то некоторые функциональные группы как фермента, так и субстрата должны изаимодейстзювать преимущественно нс в ЕЯ-комплексе, а в перехолпом состоянии. Изменение этих групп не лолжно сильно сказываться на образопапии комплекса и, щ~едовательно, не должно заметно изменить такие константы, как константа диссоцнапии (Кь, или Км, сели Кь = Км), характеризующие равнопе- сне Е + Я = ЕБ. Но изменение тех же групп должно сильно отразиться на общей скорости реакции (т.
с. на значении Й, или отношении Л,. / Км), поскольку при связывании субстрата нс происхолит тех взаимодейстпий, которые могли бы снизить энергию активации. Превосходной иллюстрацией ланного эффекта являя)тся кинетические эксперименты с серией родственных субстратов химотрипсина (рис. 1). В норме химотрипсин гидролнзует пептидную связь, расположенную рядом с ароматической аминокислотой. Р!а рис. ! приведены формулы ниэкомолекулярцых субстратов, использовавшиеся в качестве молелей природных субгтратов — длинных пептидов или белков. Добавляемая в каждом следующем субстратс (от А через В к С) химическая группа выделена цветом. Как видно из таблицы, добавление груни к молекуле субстрата почти пе оказывало влияния на константы Михаэл пса, олнако сильно увеличивало )гм и л, / Км.