Экология СПРАВОЧНИК

Отправным пунктом в первых опытах по определению структуры фермент-субстратного комплекса, в котором субстрат связан продуктивно, была структура стабильных комплексов между ферментом и ингибитором. Классическим примером такого рода является установление структуры лизоцима (см. конец данной главы). Указанный подход можно реализовать несколькими способами. Например, можно связать определенную часть молекулы субстрата с ферментом и установить структуру остальной части путем построения модели. Другой способ состоит в использовании не способного к ферментативному превращению аналога субстрата, в котором модифицирована реакционноспособная связь. Показательным примером применения подобного подхода может служить связывание рибонуклеазой фосфоната вместо фосфата (гл. 12, разд. В).[ ...]

Этот подход был использован также в опытах с применением ЯМР-спектроскопии [46].[ ...]

Другим примером является связывание диоксиацетонфосфа-та триозофосфатизомеразой (гл. 12, разд. Ж.1). Этот фермент катализирует изомеризацию одного реагента в другой; устанавливающееся равновесие сдвинуто в сторону образования одной из форм. Напомним, что для обратной реакции комплекс фермент—продукт является фермент-субстратным комплексом.[ ...]

Примеры применения всех этих подходов обсуждаются в гл. 12. Ниже несколько более подробно рассмотрены сериновые протеазы и лизоцим. Эти ферменты сыграли важную роль в развитии обсуждаемых здесь идей и методов и часто упоминаются в данной книге.[ ...]

Сначала в результате атаки субстрата гидроксилом 5ег-195 образуется нековалентно связанное промежуточное соединение, превращающееся в тетраэдрическое промежуточное соединение. Затем это соединение распадается с образованием ацилфермента с высвобождением амина или спирта. Далее происходит гидролиз ацилфермента и образование комплекса фермент—продукт. Кристаллографические исследования позволили установить структуру большинства из этих комплексов.[ ...]

Природа предоставила нам редкую возможность установить структуру фермент-субстратных комплексов трипсина и химо-трппсина с полипептидами, создав множество ингибиторов-полипептидов, которые очень прочно связываются с трипсином и химотрипсином, поскольку зафиксированы в той конформации, которую субстрат принимает при связывании [52]. Эти полипептиды не гидролизуются при физиологических условиях, так как подвижность аминогруппы, которая высвобождается при расщеплении пептида, ограничена и она не может диффундировать из активного центра фермента. При устранении ограничений в панкреатическом ингибиторе трипсина путем восстановления дисульфидного мостика в полипептидной цепи пептидная связь между Ьуэ-15 и А1а-16 легко расщепляется трипсином [53]. Структура трипсина, его комплекса с основным панкреатическим ингибитором трипсина и свободного ингибитора была установлена при разрешении 1,4, 1,9 и 1,7 А соответственно [54]. Полученные данные относятся к числу наиболее точных — положение атомов известно с точностью 0,1—0,2 А. Эти и другие исследования дали следующую информацию относительно связывания субстратов [55—65].[ ...]

Карман, связывающий субстрат в химотрипсине, можно назвать «гидрофобным карманом», поскольку он образован неполярными боковыми цепями аминокислот. Эти цепи создают подходящую среду, необходимую для связывания неполярных или гидрофобных боковых цепей субстратов. Физическая природа и прочность гидрофобных сил обсуждаются в гл. 9.[ ...]

Участок гидрофобного связывания в субтилизине представляет собой не столь четко выраженную впадину, как у панкреатических ферментов; он больше похож на неглубокую выемку.[ ...]

Образование же водородных связей характерно в равной степени для всех ферментов (рис. 1.12).[ ...]

Рисунки к данной главе:

Схематическое изображение участка связывания уходящей группы в химотрипсиие, полученное с помощью подгонки модели ингибитора панкреатического трипсина к структуре фермента [65].

Вернуться к оглавлению