Главная » Просмотр файлов » Биохимия 1 (1984)

Биохимия 1 (1984) (1128709), страница 42

Файл №1128709 Биохимия 1 (1984) (Л. Страйер - Биохимия в 3-х томах) 42 страницаБиохимия 1 (1984) (1128709) страница 422019-05-11СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 42)

8.7. ном можно представить в виде слелующей схемы: Е + В = ЕЯ вЂ” ~-» Š— Рз -~-» Е Р» 2 тле Р, -аминный (или спиртовой) компонент субстрата, Š— Рт — промежуточный продукт, образованный в результате ковалентного связывания, Рт — кислотный компонент субстрата. Особенность этого механизма реакции состоит в образовании промежуточного продукта путем ковалентного связывания; в рассмотренном выше случае происходило ковалентное соединение ацетильной группы с ферментом.

В общем случае группа, присоединенная к химотрипсину на стадии Е- Р,, †э всегда ацильная группа. Таким образом, Е, — Р представляет собой промежуточное соединение ацил †ферме. 8.5. Ацильная группа соеднняетсн с необы- чайно реакционноспособным остатком серниа иа ферменте Место, в котором происходит присоедине- ОН Оепмлаланмн тмроемн трмптофап Метмонмп Химотрипсин гидролизует предпочтительно пептцдные связи, образованные карбоксильными группами ароматических аминокислот, а также аминокислот с большой неполярной боковой цепью. Часть 1 15б Конформации и динамика н с о о я х В е я я е о Ю о о о» Время после смемнеання, мс После смешивания химотрипсина и и-нитрофенилацетата можно наблюдать две фазы образования п-нитрофенола.

Промежуточнма п.Нптропроятят ацетмл — фенол фермент Ацилирование: образование комплекса ацетил †ферме в качестве промежуточного продукта. Π— » (Ферме~.~ Ч С вЂ” СН + — — з О ~ Фермент СН ОН Н Н С вЂ” С вЂ” СН з з ΠŠ— р О ) О Н С вЂ” С вЂ” СН з з Н Димтопропипфторфоофет !дИФФ1 н Н С вЂ” С вЂ” СН з ~Фермонт1 СН,О -Р=О + НЕ О нс — с — сн з з н Инеятмемроеемные феЗзмеит Рис. 8.11. Диизопропилфторфосфат (ДИФФ) инактивирует химотрипсин ну~ем образования диизопропилфосфорильного производного серина-!95. например диизопропилфторфосфатом (ДИФФ), который взаимодействует только с серином-195, давая неактивный высокостабильный комплекс диизопропилфосфорил— фермент (рис.

8.11). О повышенной реакционной способности серина-!95 отчетливо свидетельствует тот факт, что остальные 27 остатков серина в химотрипсине не взаимодействуют с ДИФФ. О )( ~Фермент~ — СНз — Π— С вЂ” СНз Серии дцетмльмея 195 труппе Химотрипсин — не единственный фермент, инактивирующийся в присутствии ДИФФ. Множество других пратеолитических ферментов, например трипсин, эластаза, тромбин, субтилизин, специфически реагируют с ДИФФ, полностью теряя при этом активность.

Как и в случае химотрипсина, реакция этих ферментов с ДИФФ идет только по одному остатку серина. Отсюда и их общее название — сериповые протеиназы. ДИФФ вступает также в реакцию с остатком серина в ацвтилхолцнэстеразе — ферменте, играющем ключевую роль в перслаче нервных импульсов в определенных синапсах. Как уже упоминалось в гл. 6, способность ДИФФ инактивировать апетилхолинэстеразу лежит в основе его использования в инсвктнцидах и нервно-пара.штических газах.

8.6. Участие гнстидина-57 в катализе выявляется с помощью аффинной метки Участие в катализе второго аминокислотного остатка было установлено путем исполь- Группа. опродопяющея специфичность Н О 1 )! СН вЂ” С вЂ” С вЂ” СН С! н — н Реакционно- И способная группа Структура тозил-1.-фенилаланинхлорметилкетона (ТФХК), используемого в качестве аффинной метки химотрипсина (К'-тозильная группа).

Рис. 8.12. 157 8. Акзивщкя профермеитов зования так называемой аффинной метки, или метки но сроДству. Метод заключается в том, что к химотрипсину добавляют вещество, которое 1) специфически связывается в активном центре в силу подобия с субстратом и затем 2) образует стабильную ковалентную связь с некоторой группой, расположенной на ферменте поблизости.

Таким веществом является тозил-Ь-фенилаланинхлорметнлкетон (ТФХК), строение которого показано на рис. 8.12. Наличие боковой цепи фенилаланина в ТФХК обеспечивает его специфическое связывание с химотрипсином. Реактивная группа ТФХК вЂ” это хлорметилкетон. ТФХК атакует химотрипсин только по гистилину-57, алкилируя один из атомов азота гистидинового кольца (рис. 8.13). ТФХК- производное химотрипсина лишено ферментативной активности.

Имеется три довода в пользу присутствия гистидина-57 в активном центре фермента. Во-первых, аффинная метка в высокой степени стереоспецифична: О-изомер ТФХК абсолютно неэффективен. Во-вторых. присутствие конкурентного ингибитора трипсина — !)-фенилпропионата — тормозит реакцию с ТФХК. В-третьих, скорость инак гивацин химотрнпсина при добавлении ТФХК находится примерно в такой же зависимости от рН, как скорость катализа. 8.7. Система переноса заряда обеспечивает челночную передачу протона прн катализе Каталитическая активность химотрипсина определяется необычайно высокой реакционноспособностью сернна-195.

В физиологических условиях — — СН ОН-группа обычно инертна. Почему же в акз ианом центре хнмотрнпсина ее реакционная способность столь резко возрастает? Объяснить это можно, исходя из результатов рентгеноструктурного исследования трехмерной структуры фермента. Как и можно было предположить еще на основе результатов введения аффннной метки, гистидин-57 расположен в непосредственной близости от серина-195. Рядом находится также карбоксильная группа боковой цепи аспартата-102 (рис. 8.14).

По существу каталитнческая способность химотрипснна обусловлена взаимодействием этих трех остатков. Аспартат-102 образует водородную связь с гистнднном-57, который в свою очередь соединен водородной связью с сернном-195. Эти три остатка создают систему переноса заряди. Как показано в разд. 8.9, эта система играет ключевую роль в катализе благодаря способности связывать протон (рис. 8.15).

Погруженный в молекулу карбоксилат-ион аспартата-! 02 поляризует имидазольную группу гистндина-57, что повышает его способность осуществлять челночную передачу пропгона. При этом аспартат-102 и гистиднн-57 расположены так, что во время нуклеофильной атаки субстрата кислородом они акцептируют протон гидроксильной группы серина-! 95. 8.8. В хнмотрнпснне имеется глубокий карман для связывания ароматической боковой цепи Локализация участков специфического связывания и вероятная ориентация гидролизуемой пептидной связи эффективного субстрата были выявлены в результате рентгеноструктурного анализа комплексов химотрипсина с аналогами субстрата.

Установлено, что формил-(.-триптофан связывается с химотрипсином через индоль- Часть 1 158 Конформации и дннавгнка СНг С (Ч тф (гг Сн~ С Н !( (~ — + — ~( нс сн нс сн Н Гпетнаан $7 5ег-195 ~Д l) 7 Нгз-57 Рнс. 8.14. Конформация системы переноса заряда в химотрипсине. (В!очч Р.М., 81е(гг Т.А., Х-гау Ййгасг)оп зщейез о( епгушез, Апп. Кеч. ВюсЬещ., 39, 86 (1 976).1 Н С вЂ” — Π— Яег 195 Н С=С Нгз 57 О Авр С О 102 Н С г' н н — (~ — бег 195 нс=с О~ Нге 57 О Азр — С вЂ” О— 102 Система переноса заряда в химотрипсиие: А — фермент без субстрата; Б-прн добавлении субстрата происходит промежуточное связывание протона аспартатом-102 и гистндином-57.

Рис. 8Л5. Рнс. 8.13. Алкилирование в химотрипсине ТФХК. сн С=О и гистидина-57 воздействием Осноанаа цепь 193 Нт 57 зек 195 Основная це 214 ную боковую цепь, которая хорошо соответствует по размеру карману на ферменте вблизи серина-195 (рнс.

8.16). Именно наличием этого глубокого кармана объясняется специфичность химотрипсина в отношении аминокислот с ароматической иди иной гилрофобной боковой цепью большого размера. При рентгеноструктурном анализе комплексов химотрипсина с аналогами полипептидных субстратов обнаружено большое число водородных связей между основными цепями фермента и субстрата, причем эти водородные связи располагаются так же, как в антипараллельных ()-складчатых слоях. 8.9. В процессе катализа образуется переходное тетраэдрическое промежуточное соединение Широкие рентгеноструктурные и химические исследования химотрипсина позволили прийти к определенному выводу относительно механизма его каталитического действия.

По-видимому, гистидин-57 и серия-195 непосредственно участвуют в расщеплении пептидной связи субстрата. Гидролиз этой связи начинается с того, что кислородный атом ОН-группы сернна-195 атакует карбоннльный атом углерода в гидролизуемой пептидной связи субстрата. В результате связь между а~омами углерода н кислорода в этой карбоннльной группе становится одинарной и атом кислорода приобретает отрицательный заряд. Четыре атома, связанные с углеродом карбонильной группы, располагаются в виде тетраэдра. Образование из плоской амидной группы этого тетраэдрического оромелсуточного соединения оказывается возможным только благодаря возникновению волородных связей между отридагсльно заряженным атомом кислорода гидроксильной группы (называемым оксиаяиояом) и двумя )ч)Н-группами самой полипептидной цепи (рис. 8.17).

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
6,47 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6376
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее