Фосфорильная группа в катализе

По аналогии с известными гистидин-сериновыми ферментами кислотно-основных процессов обычно предполагают, что в неспецифических фосфатазах при образовании промежуточного продукта осуществляется фосфорилирование фермента по серину с участием гистидина, действующего по механизму обобщенного основного катализа, что и объясняет отщепление фосфорильной, а не фосфатной группы. Для фосфатаз, имеющих оптимум pH в щелочной области (щелочная фосфатаза), необходимы соответствующие количества ионов двухвалентных металлов в качестве кофакторов для компенсации зарядов на фосфатной группировке и облегчения нуклеофильной атаки гидроксильной группой серина на фосфор, катализируемое основанием (гистидином). Для кислой же фосфатазы, имеющей оптимум pH в районе пяти добавления ионов двухвалентных металлов не требуется, поскольку фосфорные эфиры при этих значениях pH существуют в моно-анионной форме, а следовательно, нуклеофильная атака на фосфор не затруднена. [c.172]

В настоящее время установлено, что в каталитическом центре активной формы молекулы фосфоглюкомутазы присутствует фосфорилированный остаток серина. Во время катализа эта фосфорильная группа, вероятно, переносится на гидроксильную группу прп С-6 глюкозо-1-фосфата с образованием глюкозо-1-бпсфосфата. Далее фосфорильная группа указанного промежуточного продукта переносится на остаток серпна в активном центре. В результате происходят образование глюкозо-6-фосфата и регенерпрованпе фосфорюн-рованного фермента. [c.326]

Более типичным для биологич. Ф. является случай, когда в активных центрах ферментов, участвующих в переносе фосфорильной группы, присутствуют ионы металлов. Показано, что в зависимости от природы металла могут быть образованы различные комплексы АТФ с ионами металлов. Так, ионы Mg, Са и Ха предпочтительно образуют хелатные соединения с фос-фатнь1ми группами в р- и у-положениях АТФ, Си " взаимодействуют с а- и р-фосфатными группами, а Ми , по-видимому, может взаимодействовать со всеми тремя группами. Наиболее эффективными катализаторами ферментативных реакций, как правило, являются ионы Си, Хп, Мн и Са для этих элементов, ио-видимому, общим можно считать наличие вакантных атомных орбит, на к-рые могут внедряться неподе-ленные пары электронов атома кислорода фосфорильной группы. Отмечена следующая закономерность в изменении стабильности металл-хелатных комплексов с АТФ Мд>Са>8г>Ва. Снижение свободной энергии активации на стадии, определяющей скорость реакции, в чем, по существу, и состоит смысл катализа, реализуется двумя путями а) размазыванием [c.254]

I На основании этих данных достаточно вероятным представляется следующий механизм реакции. Во-первых, имидазол гистидина может активировать гидроксильную группу при гексозы, прочно связанной белком. Как и при активации серина, это происходит по механизму обобщенного основного катализа. В данном случае речь идет об индуцированной имидазолом нуклеофильной атаке на фосфорил АТР. Отрицательный заряд фосфорильных групп частично компенсируется кофактором — ионами магния, что способствует данной реакции и приводит к разрыву Р—0-связи. Образовавшийся продукт реакции про-тонируется водородом от 5Н-группы цистеина. Сказанное отвечает следующей расстановке молекул перед актом катализа [c.167]

Несимметричное положение гистидинового остатка His 2 делает весьма вероятным тот или иной механизм катализируемого имидазолом внутримолекулярного трансфосфорилирования фермента. Расположение имидазола His 2 рядом с фосфорилированным остатком серина Ser 1 активирует эту структуру и делает ее менее устойчивой, чем у фермента, фосфорилированного по сериновому остатку в положении Ser 6. В принципе каталитической активностью остатка His 2 можно объяснить один из двух процессов переноса фосфорильной группы и внутреннее перефосфорилирование фермента после завершения акта катализа. Одна из подобных схем будет разобрана дальше. [c.170]

Реакции замещения при фосфорильном центре подвержены влиянию общего кислотного и основного катализа, различающихся кинетическим изотопным эффектом (I < kujku < 2 и / н/ о > 2, соответственно). Помимо этого часто наблюдается катализ электрофильными реагентами, например ионами металлов (за счет координации по фосфорильному атому кислорода или по уходящей группе), или нуклеофилами, как в случае катализа ароматическими аминами алкоголиза производных фосфорной кислоты [26]. [c.50]

Таким образом, во всех рассмотренных до сих пор примерах кислотного катализа гидролиза производных кислот фосфора предусматривался такой пуш-пульный механизм, согласно которому нуклеофильная атака на фосфор сопровождается одновременным образованием водородной связи с атомом галоида или псевдогалоидной группы. В этом заключается существенное различие механизма кислотного гидролиза производных кислот фосфора от пуш-пульного механизма кислотного гидролиза производных карбоновых кислот, когда в образовании водородной связи участвует кислород карбонильной группы (см. стр. 553). Подобное различие пуш-пульного механизма кислотного гидролиза производных кислот фосфора и производных карбоновых кислот находится в соответствии с представлениями об особенностях нуклеофильного замещения у атома фосфора в производных кислот фосфора и атома углерода карбонильной группы в производных карбоновых кислот, и в частности, с тем обстоятельством, что если при нуклеофильном замещении у углерода карбонильной группы производных карбоновых кислот раскрытие карбонильной группы обязательно, то при нуклеофильном замещении у фосфора в производных кислот фосфора фосфорильная группа, как правило, не раскрывается (см. стр. 493). [c.560]

Глюкозо-1-фосфат, образовавшийся при фосфоролитическом расщеплении гликогена, превращается под действием фосфоглю-комутазы в глюкозо-6-фосфат. Равновесная смесь содержит 95% глюкозо-6-фосфа-та. В каталитическом центре активной молекулы фермента присутствует фосфо-рилированный остаток серина. Во время катализа эта фосфорильная группа, вероят- [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология