Карбоангидразы спектры поглощения

Спектры поглощения в ближней ультрафиолетовой области у всех разновидностей карбоангидразы эритроцитов имеют вид, типичный для белков. При 280 нм наблюдается максимум и четко выраженное плечо при 290 нм. Величины молярного поглощения при 280 нм для некоторых изоферментов приведены в табл. 16.1. [c.572]

Наиболее существенным изменением физико-химических свойств карбоангидразы при замене цинка ионами переходных металлов З -ряда является возникновение полос поглощения в видимой области спектра. Незаполненные Зс -орбитали этих ионов делают возможным -переходы, которые и проявляются в спектрах поглощения. Как и следует из теоретических соображений, эти полосы лучше всего выражены у комплексов фермента с Со (II) и Си(II) [92] (рис. 16.5). Со(II)-Карбоангидраза отличается наибольшим поглощением, е 300. По интенсивности эта полоса скорее соответствует тетраэдрическим, чем октаэдрическим, комплексам Со(II), так как последним отвечает е 10 [92]. Но по структуре (расщепление на четыре побочных максимума при 520, 555, [c.581]

Спектр поглощения в видимой области Си (II)-карбоангидразы, на котором можно различить три полосы поглощения, также [c.583]

Рис. 16.6. Спектры поглощения в видимой области Со(П)-карбоангидразы В человека при разны.х pH (п) и зависимость коэффициента молярного поглощения

Кроме сведений о геометрии координации с помощью спектров поглощения в видимой области было получено много других полезных данных об активном центре. Это особенно относится к Со(И)-карбоангидразе, поскольку она обладает ферментативной активностью. Добавление сульфамидов или анионов, подобных цианиду, приводит к резкому увеличению интенсивности и уменьшению ширины полосы поглощения [20, 39, 73, 84] (рис. 16.5). Эти результаты были первым серьезным доказательством внедрения ингибиторов обоих типов в первую координационную сферу иона металла. [c.583]

Спектры поглощения и КД Со (II)-карбоангидразы в присутствии ацетата и иодацетата указывают на одинаковый характер их присоединения к ферменту — координации к иону Со(И) [107] (рис. 16.11). Затем иодацетат с относительной малой скоростью необратимо реагирует с ферментом [65, 66, 107]. Для заверщения [c.589]

Поскольку для карбоангидразы характерны оптически активные ароматические полосы поглощения в ближней ультрафиолетовой области, необходимо учитывать возможность того, что некоторые ароматические полосы поглощения тирозина или триптофана в дальней ультрафиолетовой области также могут проявлять оптическую активность и вносить свой вклад в спектры КД и ДОВ в коротковолновой области. Этот вклад существенно осложняет анализ конформации по спектральным данным. Неблагоприятным обстоятельством является также необычно высокая оптическая плотность карбоангидразы млекопитающих (около 200 нм), затрудняющая определение спектров КД в этой области. [c.575]

Хотя в КПА и карбоангидразе ионы 2п(И) и Со(И) находятся в тетраэдрическом окружении азот- и кислороддонорных лигандов, для Со(П)-замещенных ферментов наблюдаются заметные различия в спектрах поглощения в видимой области. Происхождение этих различий, несмотря на сходное окружение, не имеет удовлетворительного объяснения. Ввиду широкого использования замещения ионом Со(Н) в этом ферменте важно определить происхождение спектральных изменений с точки зрения структуры и электронного строения, с тем чтобы понять взаимосвязь между структурой и функцией для каталитической активности карбоангидразы [257]. Спектры поглощения Со(П)КАС в видимой области приведены на рис. 25. Как показали впервые Линдског и Найман [261 ], с ростом [c.107]

Данные рентгеноструктурного анализа [37, 69, 252] являются особенно существенными для интерпретации спектров, показанных на рис. 25, поскольку эти данные были получены на кристаллах Со(И)- и 2п(И)-содержащих КАС при pH 8,5 [69]. Эти условия соответствуют по крайней мере 90% спектральных изменений Со(И)-фермента при рН-титровании. Отсутствие заметных пиков разностной электронной плотности для Со(И)-фермента, которые указывали бы на значительные изменения конфигурации области активного центра при pH 8,5, а также тетраэдрическая симметрия и наличие четырех координированных лигандов по данным спектра поглощения Со(И)КАС при низких pH и данным рентгеноструктурного анализа для иона Zn(i I) исключают как причину спектральных изменений возможность координации ионом Со(П) дополнительного донорного атома от аминокислотного остатка. Следовательно, комплекс Со(П), по-видимому, не является пентакоординационным. Кроме того, слабая чувствительность спектра поглощения тетраэдрического иона Со(Н) в видимой области к искажениям структуры [213—215] свидетельствует о том, что спектральные изменения, наблюдаемые в Со(Н)-замещенных карбоангидразах [216, 270], вероятно, не являются следствием структурных изменений металл-координирующих лигандов при увеличении pH. Как установил Линдског [270], эти спектральные изменения не обусловлены также координацией НСОд или СОг ионом металла. [c.109]

На основе рентгеноструктурного анализа с высоким разрешением проведено сравнение стереохимических свойств трех типов взаимодействий металл—белок. Для установления структурных и электронных факторов, ответственных за регуляцию активности иона металла, рассмотрены координационные центры металл — лиганд в белках и прослежена связь между молекулярной структурой, стереохимией и электронной структурой и биологической ролью функции иона металла. Гидро( бное взаимодействие порфиринового кольца гемоглобина и миоглобина рассмотрено по данным измерений магнитной восприимчивости, спектроскопии парамагнитного резонанса и исследования поляризационных спектров поглощения монокристаллов. С точки зрения электронной конфигурации (1-орбиталей и геометрии координации обсуждается взаимодействие замещенных ионов металлов в карбоксипептидазе А с карбонильной группой субстратов при гидролизе пептидов. Предполагается, что спектральные изменения, зависящие от pH и наблюдаемые в спектре электронного поглощения, замещенного иона Со(П), каталитически активного в карбоангидразе, обусловлены образованием упорядоченной структуры растворителя вблизи иона Со(И), Корреляция между молекулярной структурой, определенной методами рентгеноструктурного анализа, и электронной структурой координационного центра металл — лиганды, оцененной из спектроскопических данных, указывает на происхождение структурной регуляции реакционной способности иона металла в белках и ферментах. [c.123]

Анализ данных ДОВ для определения конформации полипептидной цепи карбоангидразы обычно проводится по классическому методу (построение графиков Янга—Доти, определение Ьо) [37]. Карбоангидраза В человека имеет значение >о 0, что говорит о низком содержании или отсутствии а-спиралей в нативном белке [37]. При кислотной денатурации Ьо становится более отрицательным (—97°). Следовательно, в денатурированном белке увеличивается количество спиральных участков [37] (см. выше обсуждение спектров поглощения). Однако слишком большие эффекты Коттона в ближней ультрафиолетовой области и необычное положение эффектов Коттона в дальней ультрафиолетовой области вызывают сомнение в применимости классических методов обработки данных ДОВ. [c.574]

При нейтральных значениях pH не наблюдается обмена ионами цинка между металлокарбоангидразой и окружающим раствором [73, 81, 82]. Однако при подкислении до рН<5 этот обмен происходит, хотя и в небольшой степени [82]. По-видимому, он сопровождается изменениями геометрии координационного центра, как следует из спектра поглощения в видимой области Со(II)-карбоангидразы (см. ниже). [c.577]

Рис. 16.5. Спектры поглощения в видимой области Со(П)-, N (-11)- и Си(Ы)-карбоангидраз В человека и их комплексов с ингибиторами [73, 102, 156].

Рис. 16.14. Аппроксимация полос в спектрах поглощения и КД Со (II)-карбоангидразы В человека и ее комплексов с этоксзоламидом и цианидом (-)

Атом ртути ацетоксимеркурсульфаниламида находится на значительно большем расстоянии от цинка, т. е. бензольная часть сульфамида лежит в щели, ведущей к иону цинка [22]. Низкие константы диссоциации сульфамидных комплексов карбоангидразы в растворах (10- —10 М) [111—114] свидетельствуют о том, что кроме координационных имеются и другие типы связей между белком и циклической частью молекулы сульфамида. Изменения в спектрах поглощения и флуоресценции связанных сульфамидов свидетельствуют о гидрофобном характере связывающей полости [30, 103, 105]. Однако основание этой полости, расположенное вокруг атома цинка, может быть достаточно гидрофильным. [c.610]

Со + Фосфатаза представляет особый интерес, так как электронный спектр Со(II) дает возможность судить о геометрии координации в активном центре. Видимый спектр Со2+-фермента имеет необычный вид [48, 55], и для него характерны максимумы при 640, 610, 555 и 510 нм. Молярные коэффициенты поглощения при этих длинах волн равны соответственно 250, 210, 350 и 280. Эта картина похожа на наблюдаемую для Со (II)-карбоангидразы (гл. 16). Она не отвечает ни октаэдрической, ни тетраэдрической координации лигандов Со П). В некоторой степени похожие спектры получены для пятикоординационных комплексов кобальта с расположением лигандов в вершинах псевдотригональ-ной бипирамиды [56, 57], хотя в случае фермента расщепление полос более выражено, что свидетельствует о пониженной снм мет-рии [48]. Спектры кругового дихроизма в видимой области сложны [48, 55]. Спектры ЭПР присоединенного к фосфатазе иона Сц2+ указывают на изменение его окружения при связывании второго иона этого металла [50]. [c.637]

Известны случаи прямого, вполне очевидного несоответствия процесса денатурации двухстадийному приближению. Это проявляется, например, у карбоангидразы при ее денатурации гуанидингидрохлори-дом в различном характере экспериментальных кривых и типичных для двухстадийного процесса зависимостей [41]. У стафилококковой пени-циллиназы отклонения от модели Брандтса обнаруживаются в несовпадении характера изменений при денатурации различных физических параметров. Так, если судить по вязкости и УФ-поглощению, белок совершает свой единственный конформационный переход и полностью денатурирует при 0,5 М гуанидингидрохлорида, а согласно спектрам дисперсии оптического вращения (ДОВ), первые конформационные изменения происходят только при 1,5 М концентрации того же денатуранта. Проводившие эти исследования Б. Робсон и Р. Пейн сделали вывод, что в интервале концентраций 0,5—1,5 М гуанидингидрохлорида в растворе существует в заметном количестве третье промежуточное конформационное состояние белка [42]. [c.351]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология