Пируваткиназа комплексы с металлами

Чтобы определить путь, по которому протекает на самом деле образование мостикового комплекса, необходимо исследовать начальную скорость реакции и скорости связывания лиганда и металла, причем образование мостикового комплекса фермент — металл — лиганд должно протекать в кинетически контролируемой стадии. Однако до сих пор лишь для немногих систем проведено столь детальное кинетическое исследование. Для пируваткиназы из мышц [35, 38, 39] данные, описывающие механизм образования комплексов мостиковых металлов с ФЕП и АДФ, хорошо согласуются со всеми тремя возможными путями их образования (ср. гл. 18). Эти данные противоречат предположению [16] о том, что все комплексы нуклеотидов с ферментами, в которых принимают участие ионы двухвалентных металлов, образуются в результате взаимодействия фермента с комплексом металл — лиганд [уравнение (3)]. [c.448]

Кроме АДФ и АТФ пируваткиназа может превращать и другие нуклеотидные субстраты, но эта способность зависит от природы нуклеотида и от величины pH [9]. Пока неизвестно, существует ли корреляция между максимальными скоростями и усилением релаксации для соответствующих комплексов, подобно наблюдавшейся у креатинкиназы. Интересно, что предварительные эксперименты свидетельствуют об обратной зависимости между усилением релаксации комплекса Е—М—ФЕП и природой присутствующего иона одновалентного металла [77].Чем слабее ион М+ как активатор, тем значительнее усиление релаксации тройного комплекса. Пока еще не ясно, в какой степени это является следствием изменений в значениях и констант диссоциации ФЭП из комплекса [112]. Тем не менее подобные данные свидетельствуют о важной роли одновалентных ионов, которые, возможно, образуют центр связывания для карбоксильной группы ФЕП [77]. [c.679]

Некоторая информация была получена методом ЭПР. Спектры ЭПР очень чувствительны к напряженности поля около иона металла и, следовательно, к любым изменениям его лигандов. При связывании МпАДФ- с креатинкиназой [34, 35] и МпАТФ с аденилаткиназой [36] не обнаружено никаких изменений в спектрах ЭПР. Эти данные подтверждают (хотя и яе доказывают) гипотезу о том, что в растворе, как и на ферменте, структура комплексов одинакова. В противоположность этому в спектре МпАДФ при связывании с пируваткиназой наблюдались определенные иэменения, вызванные, вероятно, появлением дополнительных лигандов со стороны фермента [37]. [c.666]

Спектры ЭПР дают группировки с неспаренными электронами. К ним относятся парамагнитные ионы металлов, что, например, оказалось очень полезным при исследовании металлоферментов, содержащих Си и Мо [53—55]. Впервые для изучения киназных реакций этот метод использовали Кон и Таунсенд [56], которые таким способом измерили константы устойчивости некоторых комплексов субстратов с марганцем. Последнее оказалось возможным благодаря тому, что амплитуда сигнала от комплекса гораздо меньше, чем от овободного металла. Кро ме этого случая, ЭПР-спбктроскопия марганца успешно использовалась совместно с измерениями протонного резонанса для определения концентрации свободных ионов Мп2+ [35, 57]. Другие попытки использования этого метода, основанные на парамагнитных свойствах марганца, оказались неудачными. Было очень трудно получить сами спектры комплексов и еще труднее их интерпретировать. Однако благодаря этим измерениям были получены доказательства, позволившие Кон разделить киназы на две группы тип I (например, креатинкиназа) и тип И (например, пируваткиназа) в соответствии с тем, как ион металла реагирует с ферментом — через субстратный мостик (Е—S—М) или непосредственно (Е—М—S) (см. разд. 2.6.2. и гл. 14). [c.670]

Обе пируваткиназы (из мышц кролика и из дрожжей) ведут себя как ферменты типа II. Наблюдается знач1Ительное усиление релаксации у комплексов фермента с марганцем при малых значениях для тройных комплексов. Результаты кинетических экспериментов свидетельствуют о существовании структуры с металлом 1В качестве мостика. О том же говорят данные резонансных исследований. Лучше всего в этом убеждают результаты изучения фторкиназной реакции, катализируемой ферментом [81], так как ядра фтора дают удобный для наблюдения спектр. Исследование влияние марганца, связанного с ферментом, на скорости релаксации 1/7 1 и 1/Гг ядер 1 Е позволило рассчитать расстояние между атомами Мп и Р. Эти расчеты хорошо согласуются с недавним рентгеноструктурным анализом кристаллов СаРРОз [82] и соответствуют мостиковым структурам [c.678]

В экспериментах другого типа используется влияние парамагнитных веществ на времена Г, и Т 2, которые зависят от расстояния г между протоном и парамагнитным центром как (James, 1975). Измеряя время релаксации протона, расположение которого в комплексе иона Мп известно, можно оценить расстояния между ионом металла и другими протонами. На рис. 9.18 приведены данные, полученные с помощью такого подхода. Изучался комплекс пируваткиназа—Мп " "—а-(дигидроксифосфинилметил)акрилат. На основании измерения расстояния между различными атомами в комплексе была построена его пространственная модель. (Расстояния, полученные при помощи ЯМР, заключены на рисунке в скобки.) [c.156]

Металлы в комплексах с мостиковым ферментом, по-видимому, выполняют структурную роль, поддерживая активную конформацию (примером служит глутаминсинтаза), или образуют мостик с другим субстратом (как в пируваткиназе). В пиру-ваткиназе ион металла играет не только структурную роль, но и удерживает один из субстратов (АТР) и активирует его [c.96]

Иоы металла участвует в образоваЕпш тройного мостикового комплекса (фосфоенолпируват—металл—АДФ), обеспечивающего фосфорилирование АДФ в активном центре фермента координирующей функции иона металла способствует радикал гис, а превращению енолпировиноградной кислоты в пировиноградную— донор протонов ХН ион металла закрепляется в активном центре также радикалом V и гидратируется. Препараты пи1 аткиназы выделенные из разных источников, существенно не отличаются по молекулярной массе (она близка к 200 ООО) молекула фермента в подавляющем больишнстве случаев тетрамерна. Третичная структура субъединицы мышечной пируваткиназы характеризуется наличием трех доменов, на границе двух из них расположен активный центр [c.346]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология