Центральную проблему специфичности можно сформулировать так: каким образом фермент отличает специфический субстрат от другого, меньшего или равного ему по размеру (изо-стерического) субстрата? Отличить больший по размеру субстрат от специфического субстрата нетрудно, поскольку полость фермента, в которой происходит связывание, может быть достаточно велика, чтобы связать небольшой специфический субстрат, но слишком мала, чтобы в нее поместилась более крупная молекула конкурирующего субстрата. Однако небольшой по размерам субстрат не встречает таких стерических препятствий. В этом случае энергия связывания, используемая в катализе, будет меньше. Такие примеры были рассмотрены в разделе, посвященном сериновым протеазам. Большие по размеру производные ароматических аминокислот не могут связываться небольшим связывающим карманом эластазы в отличие от меньших по размерам производных аминокислот, способных связываться и реагировать с химотрипсином. Однако, как обсуждалось в начале предыдущей главы, реакции с участием меньших по размеру субстратов характеризуются значительно меньшими значениями параметров и бса Дм- Различить субстраты не составляет труда и в том случае, если между ними имеются существенные стереохимические различия. Как указывалось в конце гл. 2, при замене Ь-аминокислоты О-аминокис-лотой происходит такая перестановка двух групп у хирального атома углерода, что продуктивное связывание субстрата становится невозможным.[ ...]
Гораздо труднее различить субстраты в реакциях, протекающих с участием аминоацил-тРНК—синтетаз — ферментов, которые должны с высокой точностью выбрать нужную аминокислоту. Два примера такого рода — конкуренция между валином и изолейцином за активный центр изолейцил-тРНК—синтетазы и между треонином и валином за активный центр ва-лил-тРНК—синтетазы (рис. 11.1).[ ...]
Валин, отличающийся от изолейцина отсутствием одной метиленовой группы, связывается с изолейцил-тРНК—синтетазойв сотни раз слабее. Треонин, несмотря на то что он изостеричен валину, связывается с валил-тРНК—синтетазой в 100—200 раз слабее, поскольку в гидрофобный карман, обычно занимаемый метиленовой группой валина, погружается теперь гидроксильная группа.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению