Ферменты в качестве мостиков

В обычной аффинной хроматографии для иммобилизации субстратов в качестве носителей используются агароза и сшитая сефароза. В качестве сшивающего агента обычно выступает ВгСМ, а мостик образован а,о)-диамином. Эти полисахаридные носители подвержены биодеградации, и, следовательно, органические полимерные гели более удобны в качестве матрицы и допускают более широкий набор химических модификаций. Именно эти причины побудили Уайт-сайдса и сотр. разработать новый метод иммобилизации ферментов в сшитых органических полимерных гелях [126]. По своей простоте и универсальности этот метод превосходит ранее предложенные. Особенно ценен он при иммобилизации относительно лабильных ферментов для использования в ферментерах большого размера при проведении реакций органического синтеза, катализируемых ферментами. [c.257]

По предположению Кон [21] наблюдение за поведением фермента при добавлении Са + может служить критерием для выбора схемы координации. Ферменты, образующие комплексы Е — субстрат — М +, например креатинкиназы, активируются Са +, в то время как на ферменты, образующие комплексы Е — М + — субстрат, Са + обычно действует как ингибитор. Основой этого эмпирического критерия является быстрая скорость обмена лигандов в Са +-комплексах [84], поскольку для Са + комплекс с мостиковым металлом неустойчив. Однако недавние исследования нукле-азы стафилококка по связыванию Са +, а также рентгеноструктурные работы показали, что этот ион взаимодействует с ферментом, включаясь в центр связывания нуклеотидов или очень близко к нему [85, 86]. Следовательно, в данном случае, по-видимому, имеет место образование мостикового комплекса фермент — Са + — нуклеотид, хотя не исключено и участие комплекса с ферментом в качестве мостика (М.2+ — Е — лиганд). [c.457]

Комплексы с ферментом в качестве мостика [c.448]

На этом методе основана полезная классификация ферментов, активируемых марганцем, на два типа — I (субстрат в качестве мостика) и II (металл в качестве мостика). Желательно чтобы эта классификация была бы подтверждена измерениями ЭПР (разд. 2.6.1) и скоростей релаксации ядер субстрата (для определения расстояний от марганца). [c.671]

Особенно интересно сравнить влияние ионов 5г(И) и Ва(П) на нуклеазу стафилококка. Подобно Са(П), для обоих катионов предпочтительны кубические структуры и донорный атом кислорода в качестве лиганда [290]. Данные рентгеноструктурного анализа [33] фермента, ингибированного Ва(П), показывают, что ион Ва(П) смещен на 75 пм относительно центра, занимаемого Са(П). Вероятно, ион 8г(П) смещен от центра связывания Са(П) несколько меньше, поскольку 5г(П) имеет меньший ионный радиус (табл. 3). Эти результаты показывают, что стереохимические требования к координации катиона металла при гидролизе РНК должны несколько отличаться от требований при гидролизе ДНК, поскольку 5г(И) катализирует гидролиз ДНК, но не РНК. Структурные причины уменьшения гидролитической активности по отношению к ДНК в присутствии 8г(И) и исчезновение активности в присутствии Ва(П) нельзя объяснить только на основе кристаллографических данных. Вероятно, геометрические искажения центра связывания Са(П), обусловленные изменением ионного радиуса, передаются области связывания нуклеотида. Эти эффекты могут ухудшать стерическое соответствие субстрата активному центру, что приводит к уменьшению ферментативной активности. Кроме того, необходимо учитывать влияние увеличения ионного радиуса на возможную каталитическую роль молекулы воды, образующую мостик между ионом металла и атомом фосфора в 5 -положении рибозила. [c.120]

Несколько лиаз кетокислот, близкородственные альдолазам, также требуют активации добавлением М +, например изоцитрат-лиаза [295], р-окси-р-метилглутарил-КоА-лиаза [296] и цитрат-лиаза [297]. Было высказано предположение, что в катализе лиазами кетокислот [295] участвуют мостиковые комплексы фермент— М + — субстрат, однако имеется мало данных, подтверждающих это предположение. Было показано образование кинетически важного комплекса Мп2+ —цитратлиаза, в котором Мп2+ повышает СРП. Однако не наблюдалось снижение этого эффекта ни при добавлении субстрата (цитрата), ни при добавлении продуктов этой реакции (оксалоацетата, ацетата) [298]. Эти данные, однако, недостаточны, чтобы исключить образование комплекса с металлом в качестве мостика. Сходные результаты были получены при СРП-исследованиях Мп2+-ФДФ-альдолазы из дрожжей, однако в [c.483]

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]

Многие традиционные технологии пищевой промышленности основаны на изменении структуры белков, что позволяет получать продукты разной текстуры. Наиболее известными примерами являются клейковина, а также казенны. Так, при хлебопечении замешивание теста из муки с водой и солью изменяет структуру клейковины и вызывает образование упругой и растяжимой белковой сети, в которую заключены крахмальные зерна. От реологических характеристик этой белковой сети зависят важнейшие свойства теста, а также конечное качество хлеба. Среди участвующих здесь молекулярных механизмов важную роль, по всей видимости, играют окисление за счет кислорода воздуха сульфгидрильных групп клейковины и перекомбинация дисульфидных мостиков. В процессе сыродельного производства молоко претерпевает изменения и переходит из жидкого в твердое состояние. Это преобразование связано с дестабилизацией мицелл казеина под действием сычужного фермента химозина или молочнокислого брожения. В этом случае происходит образование белкового геля, свойства которого тесно связанные с условиями получения геля, предопределяют правильный ход процесса созревания и конечное качество сыра. [c.528]

Гидрофильная природа полимера обусловливается гликолевыми остатками Rj, тогда как двухвалентные остатки R, связывают отдельные цепочки поперечными мостиками и препятствуют их свободному движению, так что в последнем случае вместо вязкой жидкости получается гель, имеющий нейтральный характер. Благодаря своей высокой химической стойкости он выдерживает действие ферментов и других биологических факторов, а также не разлагается при кипячении с разбавленными кислотами. Важнейшей отличительной особенностью гидрогелей является возможность диффузии через них водорастворимых веществ, имеющих достаточно маленькие молекулы, чтобы пройти между сщитымп макромолекулярнымп цепочками. Гели, состоящие на 50—60% из полимера, обладают уже удовлетворительными механическими свойствами, в значительной степени сохраняя прн этом способность к диффузии растворов солей или низкомолекулярных водорастворимых веществ, например кислорода и т. п. Эти качества в сочетании с высокой оптической прозрачностью акриловых гидрогелей делают их прекрасным материалом для изготовления глазных контактных линз, по своему качеству пока не имеющих себе равных. Их изготовляют полимеризацией смеси акриловых мономеров в водном растворе при добавке водорастворимых инициаторов и активаторов во вращающихся формах. Конфигурацию внутреннего мениска контактной линзы, а тем самым и ее диоптрику устанавливают, регулируя число оборотов формы. Этот процесс, осуществляемый в инертной среде, позволяет получать [c.298]

Металлы входят в активный центр металлофермента и участвуют в образовании фермент-субстратного комплекса, образуя координационные связи с субстратом. Возможно, что ион металла играет роль мостика при образовании фермент-субстратного комплекса. Субстрат взаимодействует при этом с металлом по крайней мере двумя группами, расположенными по обе стороны от связи, расщепляемой при ферментативной реакции. В качестве примера можно рассмотреть механизм действия карбоксипептидазы А, специфичной по отношению к С-концевой аминокислоте, имеющей свободную карбоксильную группу. В этом случае в образовании хелатного комплекса принимает участие концевая карбоксильная группа и карбонильный кислород пептидной связи. Металл — цинк, оттягивая на себя электроны, ослабляет пептидную связь. На основании этой гипотезы структура фермент-субстратного комплекса в случае карбокси-лептидазы А может быть представлена следующим образом [c.245]

Окисление сульфгидрильных групп до дисульфидных протекает спонтанно под действием растворенного кислорода воздуха. С целью увеличения содержания тиольных групп в исходном белке проводят восстановление дисульфидных связей подходящим восстановителем, например боргидридом натрия, меркаптоэтанолом, Дитиотреитолом, цистеином или его производными. Однако реокисление тиольных групп при проведении реакции (20) может приводить к образованию неправильных внутримолекулярных дисульфидных мостиков в белке и, таким образом, сопровождаться существенной потерей каталитической активности иммобилизованного фермента. Содержание сульфгидрильных групп в белке можно увеличить за счет введения эндогенных групп, т. е. тиоли-рованием. Для этого, избрав в качестве групп-мишеней аминогруппы белка, обрабатывают их подходящими ацилирующими или алкилирующими реагентами, содержащими защищенную сульфгидрильную группу, например тиолактоном гомоцистеииа. Пример указанного реагента интересен тем, что при его использовании в белке увеличивается содержание сульфгидрильных групп, тогда как число аминогрупп не изменяется (а- и е-аминогруппы белка образуют с реагентом амидную связь, однако реагент несет на себе собственную а-аминогруппу, а также сульфгидрильную, формируемую при раскрытии лактонного кольца). [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология