Карбоангидразы взаимодействие с сульфамидам

Исследование функциональных и физико-химических аспектов взаимодействия ингибиторов с активным центром карбоангидразы способствовало разработке новых методов изучения фермента. Кинетические, спектральные и рентгеноструктурные данные о взаимодействии карбоангидразы с ингибиторами двух главных типов (сульфамидами и небольшими анионами) свидетельствуют о том, что их ферментативное связывание осуществляется одним и тем же центром белка [21, 101, 103]. Имеется достаточно оснований считать, что главную роль в этом взаимодействии играет обычная координация ионами металлов, хотя реальная картина явлений ингибирования может включать и другие типы взаимодействий [23]. [c.586]

Изменение спектральных свойств под воздействием сульфамидов будет обсуждено в разд. 4. С помощью Н-ацетазоламида можно непосредственно показать, что для связывания этого сульфамида необходим ион металла (рис. 16.9, а) [21]. При концентрациях, меньших Ю М, ацетазоламид не связывается апоферментом, тогда каж Zn(II)-карбоангидраза присоединяет 1 моль ингибитора уже при концентрации последнего 5-10 М (рис. 16.9, а). Характерно, что подобный тип взаимодействия обнаружен только с цинковыми и кобальтовыми комплексами карбоангидразы—единственными активными разновидностями металлофермента (табл. 16.8). По-видимО му, только реакционноспособная конфигурация активного центра допускает возможность связывания сульфамидов [21]. [c.586]

Величины констант диссоциации, рассчитанные по кинетическим данным для некоторых комплексов карбоангидразы с сульфамидами, изменяются от 2-10 для этонсзоламида до 2,6-10 для сульфаниламида и представлены в табл. 16.11. Исключительно низкие значения констант говорят о весьма высокой прочности связей в этих нековалентных комплексах. Эта особенность была использована для разработки удобного метода определения концентрации карбоангидразы титрованием ее растворов этокс-золамидом [103, 105, 112]. Как отмечалось выше, спектральные изменения при связывании сульфамидов и исследования с помощью Н-ацетазоламида свидетельствуют о непосредственном взаимодействии сульфамидов с ионами металла в активном центре [20, 21], причем координация, очеввдно, происходит за счет группы —SO2—NH2 [21, 111]. Это согласуется с результатами рентгеноструктурного анализа [22, 23] кристаллического комплекса карбоангидразы С человека с сульфамидом. Они показывают, что во внутреннюю координационную сферу цинка включена амин-ная группа сульфамида (разд. 6). По-видимому, в связывании участвуют анионная груп/пировка (—SO2— NH ) с одним протоном, замещенным на металл [30, 103]. В отсутствие конкуренции последнего величина рКа Для этой группировки колеблется от 7 до 10 (в зависимости от структуры R) [109, 115]. Некоторыми исследователями было обнаружено максимальное связывание при рН 7. В кислых и щелочных растворах прочность взаимодействия быстро падает [86, 115, 116]. Причиной распада комплекса в кислой области может являться уменьшение количества анионной формы ингибитора. [c.594]

Манн и Кейлин [19] обнаружили сильное ингибирование фермента из эритроцитов сульфамидами. Это свойство — особенность карбоангидразы, так как больще ни один из известных ферментов не ингибируется этими соединениями так же специфично. Поскольку эти ингибиторы сыграли очень важную роль в физико-химических и энзимологическихисследованияхфермента, разд. 4 посвящен детальному обсуждению свойств сульфамидных комплексов карбоангидразы. Хотя по своей природе сульфамиды не являются агентами, связывающими металлы в комплекс, последние данные свидетельствуют о том, что в молекуле фермента центр связывания сульфамидов содержит ион цинка в качестве одной из координирующих групп. Металл взаимодействует с группой —ЗОгМНг [20-23]. [c.561]

Несмотря на то что все указанные выше ионы входят в активный центр фермента, только 2п(П)- и Со(II)-карбоангидразы обладают свойствами, необходимыми как для катализа гидратации СОг, так и для проявления эстеразной активности (табл. 16.8) [20, 21]. Отсутствие каталитических свойств у остальных металлоферментов может объясняться небольшими изменениями геометрии координационной сферы или неспособностью к присоединению или быстрому замещению лигандов [21]. Связывание сульфамидов также зависит от природы металла [20, 21], и неактивные метал-локарбоангидразы не взаимодействуют с этими ингибиторами (табл. 16.8 подробнее см. разд. 4 и 7). [c.578]

Введением хромофоров в молекулу сульфамида можно вызвать появление серии спектральных линий, соответствующих электронным переходам в области активного центра. Многие сульфамиды обладают хромофорньими группировками, оптические свойства которых меняются после связывания с карбоангидразой [30, 102, 115, 120]. Но наиболее ярко эти эффекты проявляются при взаимодействии с оксинафталиновым производным [c.597]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология