Волнение, вызванное выявлением того факта, что белки, связывающие кислород,— гемоглобин и миоглобин — имеют одинаковую третичную структуру и выполняют одинаковые функции, вновь овладело учеными, когда было установлено, что аналогичная ситуация имеет место в случае сериновых протеаз млекопитающих. Эти ферменты названы так потому, что они имеют уникальный по своей активности сериновый остаток, который необратимо реагирует с фосфорорганическими соединениями, например с диизопропилфторфосфатом. Основные панкреатические ферменты — трипсин, химотрипсин и эластаза — кинетически весьма близки и гидролизуют пептиды и синтетические сложные эфиры. Их активность имеет оптимум при РН 7,8 и определяется состоянием ионизации групп с рК = = 6,8. Во всех трех случаях в процессе реакции образуется «ацилфермент», в котором карбоксильный фрагмент субстрата образует сложноэфирную связь с гидроксильной группой активного серина.[ ...]
Поразительное сходство третичной структуры рассмотренных выше ферментов нельзя было предвидеть, исходя из сравнения их аминокислотных последовательностей. Между первичными структурами этих ферментов имеется довольно высокая гомология, однако аминокислотный состав эластазы и химотрипсина совпадает с аминокислотным составом трипсина только на 50%, Теперь, располагая кристаллографическими данными, мы вправе сказать, что такая степень гомологичности чрезвычайно вы сока. Пользуясь этим критерием, можно предположить, что се-риновые протеазы плазмы, входящие в состав каскадной системы свертывания крови, также обладают весьма близкой третичной структурой (табл. 1.3). Согласно результатам детального исследования гомологичных участков, внутри белковой глобулы в неизменности сохраняется 60% аминокислотных остатков, тогда как на поверхности — только 10%- Основные различия касаются участков молекулы, расположенных на поверхности структуры или образующих внешние петли.[ ...]
Совершенно неожиданные особенности были обнаружены в кристаллической структуре химотрипсина. Исследования этого фермента в растворе показывали, что имидазольное кольцо №з-57 повышает реакционную способность 8ег-195. Однако никаких указаний на то, что этот гистидин связан водородной связью с карбоксильной группой Аэр-Кй, в результате чего образуется каталитическая триада, известная под названием «система с переносом заряда» [38], не было. Теперь такая система обнаружена во всех сериновых протеазах.[ ...]
По-видимому, сериновые протеазы млекопитающих являются классическим результатом дивергентной эволюции. Все они, вероятно, происходят от некоего общего предка — сериновой протеазы, образовавшейся в далеком прошлом.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению