Водородные связи в комплексе фермент субстрат

На стадии ацилирования происходит нуклеофильная атака карбонильного углерода субстрата обобщенным нуклеофилом активного центра 8ег-195... Н1з-57... Азр-102. В результате ацилирования активного центра происходит поворот остатка 8ег-195 вокруг С —Ср-связей, что сопровождается перемещением атома кислорода на- 2,5А. При этом имидазольная группа Н1з-57 перемещается в сторону растворителя [18]. В результате имидазольная группа Н13-57, будучи включенной в свободном ферменте (и, по-видимому, в комплексе Михаэлиса) в водородную связь с 8ег-195 (рис. 31), в ацилферменте предоставляет свой М атом для образования водородной связи с водой (рис. 32). В итоге активированная молекула воды приобретает способность эффективно атаковать карбонильный- углерод субстрата на стадии деацилирования. При этом образуется кислотный продукт гидролиза и регенерируется свободный фермент. Таков в общих чертах химический механизм гидролитического действия химотрипсина. [c.131]

Процессы в каталитическом центре могут стабилизировать переходное состояние. До сих пор подчеркивался тот факт, что дальние взаимодействия поставляют свободную энергию активируемым группам в каталитическом центре фермент-субстратного комплекса. Однако взаимодействия и в самом каталитическом центре могут стабилизировать переходное состояние и тем самым вносить вклад в эффективность ферментативного катализа. В химотрипсине выигрыш энергии, обеспечивающийся образованием двух водородных связей между активированным субстратом и атомами азота остова, а также частичной компенсацией заряда скрытого внутри белка остатка Азр-102 (рис. 11.1), способствует компенсации энергии образования напряженной связи между ферментом и субстратом в тетраэдрическом комплексе [5371. [c.281]

Присоединение фермента к субстрату обычно протекает наиболее быстро. Данная стадия имеет очень небольшую энергию активации и это показывает, что первичный комплекс ЕЗ образуется за счет слабых связей — гидрофобных, водородных и электростатических. Второй этап требует сравнительно много энергии — он связан с разрывом и затем образованием новых ковалентных связей. Суммарная скорость ферментной реакции определяется прохождением через ту стадию второго этапа, которая имеет наибольшую свободную энергию, иными словами, наиболее высокий энергетический барьер. Чем этот барьер выше (и выше энергия активации этой стадии), тем труднее протекает каталитический процесс. Сказанное иллюстрируется рис. 13, где видны энергетический барьер реакции, идущей без катализатора энергетические барьеры отдельных стадий при последовательны.х превращениях промежуточного комплекса фермент—субстрат и наиболее высокий из этих барьеров, лимитирующий скорость всего процесса. [c.78]

Авторы [3] полагают, что указанное взаимодействие в первую очередь осуществляется частью молекулы субстрата, отдаленной от фенила, т. е. остатком глюкозы. Наиболее доступной формой такого взаимодействия, подверженной полярным влияниям, является водородная связь. Тот факт, что электроноакцепторные группы облегчают образование энзим-субстратного комплекса, свидетельствует в пользу мнения, что водородная связь должна быть образована гидроксильными водородами глюкозы и акцепторами водорода в ферменте. Противоположное предположение — образование водородной связи за счет кислорода глюкозы — исключается, поскольку электроноакцепторные группы понижали бы устойчивость Н-комплекса. [c.364]

В формировании комплексов фермент — субстрат могут участвовать в простых и сложных сочетаниях различные связи более прочные, как например, обычные ковалентные, ионные, координационные или связи менее прочных типов, как водородные, элект- [c.78]

Многие из исследованных Э. содержат в активном центре гидроксильную группу серина, а также имида-зольный остаток гистидина, образующий с ОН-груп-пой серина водородную связь. Механизм каталитич. действия таких Э. состоит в первоначальном образовании высокореакционноспособного комплекса фермент — субстрат, отщеплении от комплекса молекулы спирта с образованием ацилированного по ОН-группе серина фермента и последующего гидролиза ацил-Э. с выделением карбоновой к-ты и регенерацией Э. [c.511]

Многочисленные наблюдения над очищенными и кристаллическими ферментами, которые проводились в последние двадцать лет, позволили выяснить многие стороны природы и механизма ферментативного катализа. Важнейшим результатом этих исследований было обоснование положения о возникновении промежуточного комплекса фермент-субстрат, а также о существовании определенного активного центра в молекуле фермента, где, собственно, протекает акт катализа. Именно в активном центре наступает специфическое пространственное присоединение молекулы субстрата и разложение химического соединения, которое атакуется ферментом. Такое присоединение происходит вследствие особого расположения химических групп в активном центре, которые посредством разных сил (ковалентные, ионные, координационные, водородные связи) воздействуют на химические группы субстрата. [c.212]

РИС. 1.12. Третичная структура лизоцима белка куриного яйца в комплексе со связанным субстратом (NAG—NAM)j. Химическую структуру субстрата см. на рис. 1.2. Ярко окрашенные палочки — водородные связи между ферментом и субстратом. Отметим, что сахар, обозначенный буквой D, деформирован так, что четыре атома лежат в одной плоскости. Место разрыва связи под действием лизоцима отмечено пунктиром. (Рисунок Ирвинга Гейса.) [c.35]

Константа диссоциации фермент-субстратного комплекса отражает термодинамическую стабильность субстрата, связанного с ферментом, по отношению к стабильности субстрата в свободном состоянии в растворе. Она зависит от соотношения между прочностью водородных связей в фермент-субстратном комплексе и прочностью водородных связей, образуемых каждым иа [c.288]

Специфичность ферментов связана с комплементарностью структуры их активного центра со структурой субстратов. Активный центр, как правило, располагается в полости макромолекулы фермента и формируется из различных участков цепи белковой глобулы. Согласно теории Кошланда, эта комплемен-тарность является индуцированной субстрат в момент взаимодействия с активным центром вызывает такое изменение геометрии фермента, которое соответствует оптимальной для данной реакции ориентации групп, непосредственно участвующих в химическом превращении субстрата (каталитических групп). В случае объемных субстратов происходит многоцентровая сорбция в активном центре за счет дисперсионных, гидрофобных и электростатических взаимодействий и водородных связей. Малые молекулы, такие как О2, N2 и Н2О, вступают в непосредственное взаимодействие с атомами переходных металлов. Однако и в этом случае связывание обычно носит много-центровый характер, например в биядерных комплексах или с участием безметальных групп. Так, в случае комплексования молекулы О2 в гемоглобине с ионом Fe " " происходит образование водородной связи с протонированным гистидиновым остатком в районе активного центра. [c.550]

Первым ферментом, пространственное строение которого было подробно изучено с помощью рентгеноструктурного анализа с разрешением до 2 A, позволяющим установить расположение всех тяжелых атомов в молекуле, оказался лизоцим яичного белка [16, 33]. Лизоцим представляет собой глобулярный белок с молекулярным весом около 14 ООО, содержащий 129 аминокислотных остатков. Пространственное строение молекулы поддерживается четырьмя дисульфидными и многочисленными гидрофобными и водородными связями. На рис. 26 приведена модель глобулы фермента с разрешением 6 A, схематически показано расположение молекулы субстрата в фермент-субстратном комплексе и приведена первичная структура молекулы. На этом рисунке изображены аминокислотные остатки, образующие поверхность щели — активного центра молекулы. Необычная форма ферментной глобулы, как бы разделяемой глубокой щелью на две неравные части, связана со строением субстрата фермента длинноцепочечных муконолисахаридов, построенных из чередующихся остатков N-аце-тилглюкозамина (АГА) и N-ацетилмураминовой кислоты (AMA), соединенных (1—4) гликозидными связями. Полимерный субстрат адсорбируется ферментом на отрезке, содержащем 6 остатков сахара, причем гидролизу подвергается только одна р-гликозидная связь между четвертым D и пятым Е остатками сахара. Положение разрываемой [c.110]

Энтропийный фактор учесть довольно трудно, так как при образовании фермент-субстратного комплекса [Е5] происходят в общем случае процессы, ведущие как к убыли, так и к росту энтропии. Уменьшение энтропии обусловлено уменьшением числа частиц (Е+5 = Е5), потерей поступательных и вращательных степеней свободы, а возрастание — разрывом водородных связей и высвобождением молекул воды, гидратирующих субстрат и фермент (точнее их зоны, между которыми происходит взаимодействие). При соединении двух частиц в одну теряется один набор вращательных и поступательных степеней свободы и убыль энтропии при 298 К составляет - 55 кДж/град моль она может быть в той или иной мере компенсирована появлением новых видов внутримолекулярных движений. Следовательно, имеются различные возможности компенсации и, в целом, в реакциях такого типа [c.324]

На основе рентгеноструктурных, спектроскопических и химических данных (см. обзор в [537]) предложен возможный механизм действия химотрипсина (рис. 11.1). После того как фермент и субстрат образовали комплекс Михаэлиса (разд. 10.2), атом кислорода гидроксильной группы остатка 5ег-195 атакует карбонильный атом углерода расщепляемой связи субстрата. Образуется неустойчивый тетраэдрический промежуточный продукт [735]. Эта реакция облегчается системой передачи заряда [628, 736], которая осуществляет передачу протона от гидроксильной группы остатка 5ег-195, превращая его тем самым в сильный нуклеофил. Затем Н з-57 подает протон атому азота расщепляемой пептидной связи, в результате чего связь расщепляется. На этой стадии аминная часть образует водородную связь с остатком Н з-57, тогда как ацильная группа присоединяется к 5ег-195 с образованием эфирной связи. На этом завершается стадия ацилирования гидролитической реакции. [c.275]

В образовании фермент-субстратных комплексов участвуют водородные связи, электростатические и гидрофобные взаимодействия, а в ряде случаев также ковалентные, координационные связи (рис. 4.9). Информация о природе связей между субстратом и связывающим участком активного центра фермента может быть получена методами ЭПР и ЯМР, а также методами УФ- и ИК-спектроскопии. [c.132]

До сих пор мы рассматривали в основном ион-ион-ные взаимодействия, так как их механизм хорошо выяснен и так как почти во всех постулируемых механизмах ферментативного катализа предполагается их участие Однако это не исключает участия и других сил. Действительно, все силы, участвующие в формировании третичной и четвертичной структуры белка, могут играть важную роль в образовании комплексов белков с небольшими молекулами по отдельности или совместно. Мы. уже упоминали о возможности гидрофобного связывания и прямого взаимодействия с участием лондоновских дисперсионных сил, которые совместно могут приводить к растворению всей или части структуры неполярной молекулы субстрата в неполярной области поверхности фермента. Возможно также, что важную роль играют водородные связи, особенно полифункциональные или образующиеся одновременно со связями других типов. [c.58]

В 1957 г. было высказано предположение [37], что наблюдаемые в нативных ферментативных системах сигналы ЭПР принадлежат неспаренным электронам, появляющимся при ступенчатом окислении низкомолекулярных субстратов. Малая ширина сигнала и отсутствие СТС указывали на то, что эти неспаренные электроны в значительной степени делокализованы по белковой структуре фермента. С этой точки зрения белковые компоненты ферментативных систем могут рассматриваться как своего рода примесные полупроводники, в которых роль примеси играет низкомолекулярный субстрат. Действительно, уже давно высказывалось предположение, согласно которому упорядоченная сетка водородных связей в нативных белковых структурах может приводить к возникновению в энергетическом спектре системы зоны проводимости. Поскольку эта зона, однако, лежит приблизительно на 3 эв выше основной валентной зоны, в чистых белках при обычных температурах она остается незаполненной, поэтому сами белки полупроводниковыми свойствами не обладают. При образовании комплекса с субстратом и при его ступенчатом окислении или восстановлении возникающий в ходе реакции неспаренный электрон субстрата при соблюдении геометрических и очевидных энергетических условий (близость соответствующих уровней субстрата и белка) может попасть в зону проводимости белка Неспаренный электрон будет при этом делокализован по системе водородных и пептидных связей белковой молекулы и будет мигрировать по этой структуре до тех пор, пока не встретится с каким-либо акцептором, осуществив, таким образом, окислительно-восстановительную реакцию между двумя пространственно разделенными низкомолекулярными соединениями. [c.215]

В основу схемы положен механизм синхронного бифункционального кислотно-основного катализа. Согласно этой схеме, кислород серина в активной форме фермента I, который благодаря влиянию азота имидазольной группы обладает свойствами нуклеофильного агента, атакует карбонильную группу субстрата II. Возникший при этом нестойкий промежуточный фермент-субстратный комплекс III стабилизуется водородной связью между карбонильным кислородом субстрата и имидазольным [c.237]

Силы, действующие при образовании комплекса фермент—субстрат, часто относят к нековалентным , объединяя этим термином электростатнческие взаимодействия, дисперсионные силы, водородную связь и гидрофобные эффекты. Собственно электростатические силы делят на ионные (энергия их обратно пропорциональна первой степени расстояния), иоино-дииольные (энергия обратно пропорциональна четвертой степени расстояния) и дипольные, т.е. силы взаимодействия между постоянными диполями и постоянным диполем и индуцированным им диполем (в обоих случаях энергия обратно пропорциональна шестой степени расстояния). Так же изменяется с расстоянием и энергия притяжения, обусловленная дисперсионными (лондоновскими) силами, называемыми обычно ван-дер-ваальсовыми. Вклады дисперсионных взаимодействий в энергию связи невелики [c.324]

Следовательно, формаль1го переход сахаридного остатка у расщепляемой связи от конформации кресла к конформации полукресла в переходном состоянии реакции может привести к ускорению ферментативного превращения в 10 —Ю раз [90]. Несколько позже эти данные и расчеты серьезно пересматривались [89], и было показано, что лактонная концевая группа (153) связывается с участком D активного центра лизоцима лишь в 30 раз более эффективно, чем обычный N-ацетилглюкозаминный остаток. При этом карбонильный атом кислорода лактонной группы образует дополнительную водородную связь с остатком Asp 52 лизоцима и тем самым может вносить дополнительный вклад в связывание с активным центром тем самым достоверность данных о необычно эффективном взаимодействии лактона с лизоцимом становится вообще неопределенной [89]. Однако в любом случае, взаимодействует ли лактон с ферментом прочно или нет, не имеет никакого отношения к напряжению или деформации субстрата в активном центре лизоцима. Даже если лактон и является аналогом цереходного состояния в катализе лизоцимом, опыты по его связыванию с ферментом не могут дать никакого ответа на то, в какой форме — искаженной или обычной (стабильной) — субстрат находится в комплексе Михаэлиса с ферментом. Таким образом, по эффективности связывания лактонов с лизоцимом нельзя судить о деформациях в активном центре. [c.167]

Дестабилизирующие эффекты в фермент-субстратном комплексе оказывают влияние на состояние преобразуемых групп субстратов. Однако в ферменте предусмотрены также функциональные группы, которые более тонко воздействуют на преобразуемые группы. Общий кислотно-основной катализ довольно обычен в ферментах, и с его помощью скорость реакции может увеличиваться в 1000 раз. В химотрипсине эту функцию выполняет зарядно-релейная система, которая посредством водородных связей обеспечивает протонный транспорт в нескольких стадиях реакции (рис. 11.1). В других ферментах, например в глутатионредуктазе, белок обладает активными группами (FAD и цистеиновая пара с окислительно-восстановительной активностью) для транспорта электронов через молекулу фермента (рис. 11.4). [c.281]

Многие из указанных выше эффектов можно прекрасно проиллюстрировать на примере механизмов связывания и катализа, осуществляемых ферментом лизоцимом. Лизоцим занимает особое место в истории энзимологии, поскольку его трехмерная структура была первой нз структур белков, определенных методом рентгеноструктурного анализа [134]. Это маленький белок, состоящий из одной полипептидной цепи длиной в 129 аминокислотных остатков, катализирует гидролиз гликозидных связей углеводного компонента клеточной стенки бактерий (как часть защитного механизма против бактериальной инфекции). Природным субстратом лизоцима является чередующийся сополимер (86) Л -ацетил-[5-0-мурамовой кислоты (NAM) и Л -ацетил-р-й-глюкоз-амина (NAG), связанных [i-1-> 4-гликозидными связями, однако большая часть работ по изучению механизма была проведена на более простых субстратах. Так, поли-Л -ацетилглюкозамин также гидролизуется ферментом, однако эффективность этой реакции существенно зависит от размера субстрата и трисахарид (NAG)3 фактически является ингибитором лизоцима. Сравнение трехмерных структур фермента и комплекса последнего с (NAG)a показывает, что трисахарид связывается во впадине фермента. Такое сравнение позволяет детально исследовать связывание трех моно-сахаридных звеньев (NAG)a в участках А, В и С фермента, которое осуществляется посредством комбинации гидрофобных рччимодействий и водородных связей. Как отмечалось при об- [c.528]

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ, структурное соответствие. двух цепей нуклеиновых к-т, при к-ром аденину и гуанину в одной цепи соответствуют тимин (или урацил.) и-цитозин в другой (см. рис. 3 в сг. Нуклеиновые кислоты). Эти основания взаимод. друг с другом посредством- водородных связей между кето- и аминогруппами, так что образующчеся пары геометрически одинаковы. Специфич. спаривание оснований приводит к двухцепочечной структуре.ауклёиновой к-ты с антилараллельными цепями (двойная. спираЛь). Комплементарные участки могут встречаться- в составе одной цепи нуклеиновой к-ты, что может приводить к образованию внутримол. дуплексных структур. В более широком смысле К.— структурное соответствие любых молекул или участков молекул, обусловливающее образование специфич. комплексов, напр, фермент — субстрат, антиген — антитело. [c.270]

Кислород ЭТОЙ гидроксильной группы соединяется ковалентной сложно-эфирной связью с углеродом ацильной группы субстрата, что приводит к образованию промежуточного фермент-субстратного комплекса (рис. 6 разд. 9.15). Гидроксильная группа серина легко теряет свой атом водород а, так как он сильно притягивается водородной связью к электроотрицательному атому азота в имидазольной К-груп-пе №8-57. Одновременно происходит разрыв пептидной связи, в результате чего образуется первый продукт реакции. После его выхода из активного центра ацильная группа субстрата остается ковалентно связанной с остатком серина 195 в молекуле фермента это производное называется ацилферментом (рис. 7). Его сложно-эфирная связь очень неустойчива по сравнению с пептидной связью субстрата и гидролизуется с образованием второго продукта, представляющего собой карбоксильную часть субстрата. При этом протон вновь присоединяется к серину (рис. 8 и 9) и образуется комплекс фермент-продукт (рис. 10). Второй продукт уходит затем из активного центра, и каталитический цикл завершается (рис. 1). Ацилфермент представляет собой ключевой промежуточный комплекс в этом варианте ковалентного катализа. Имидазольная группа гистидина 57 участвует в перемещении протона по механизму общего кислотно-основного катализа. [c.254]

Ферменты катализируют множество разнообразных реакций. Следует обратить внимание на причины, по которым число ферментов велико и измеряется уже тысячами. Дело в том, что фермент не катализирует каких-либо сложных превращений, включающих разрывы и образования ряда связей. Каждый фермент выполняет относительно несложную работу на том конвейере, который образуют процессы метаболиза, и лищь результат совокупной деятельности системы ферментов выражается в коренном преобразовании исходных молекул субстратов. Создание нескольких ферментов, из которых каждый рассчитан на рещение частной задачи, оказывается проще, чем конструирование одного, выполняющего всю работу сразу. В процессе взаимодействия атомы катализатора и атомы субстрата связаны слабыми силами—это силы, обусловленные образованием ковалентных связей, часто-ЭТО водородные связи или связи, в которых участвует ион металла, образующий комплекс с белковой частью молекулы фермента и с лигандами, представленными молекулами субстрата [11]. [c.171]

Химические факторы, определяющие скорость и направление реакций органических фосфатов, связаны главным образом с расположением гидроксильной или фосфатной группы (или других функциональных групп) субстрата относительно реагирующей части органического фосфата, присутствием или отсутствием основных катализаторов и распределением заряда в ангидриде или эфире. Химически распределение зарядов может быть изменено рядом способов, таких, как подавление диссоциации фосфатных групп при образовании эфира или проведение реакции в кислой среде (например, катализируемые протонами взаимопревращения нуклеозид-2 - и нуклеозид-З -фосфатов и нуклеозид-2 - и нуклеозид-3 -алкилфосфатов, которое не наблюдается в щелочной среде) и образование смешанных ангидридов из кислот, сила которых несоизмерима с силой фосфорной кислоты. Для неферментативных химических реакций также наблюдались каталитические и направляющие эффекты, возникающие в результате образования комплексов с ионами некоторых поливалентных металлов. В биохимических реакциях аналогичный контроль может осуществляться с полющью таких факторов, как конформация нуклеозид-5 -полифосфатов, связывание субстрата и фермента через металл, связывание диссоциирующих групп фермента с группой Р = О водородными связями, что эквивалентно протонированию. (С точки зрения резонансных форм фосфатов, разница между группами Р = О и Р — носит чистоформальный характер.) Образование катнон-субстратных комплексов, таких, как комплекс АТФ с магнием, по-видимому, увеличивает электрофильный характер атомов фосфора (препятствуя ионизации) и почти наверняка приводит к такому смещению электронной плотности, которое облегчает атаку данного атома фосфора, зависящую от определенной стереохимической конфигурации комплекса. В фермент-металл-субстратных комплексах, в которых металл служит ю тикoм между ферментом и субстратом, свободная энергия активации, по-видимому, значительно снижена. [c.350]

Описаны [518—520] искусственные комплексы дезоксинуклеиновых кислот с протаминами 1515], гистонами [516], полилизином, поливиниламином [517] и разнообразными белками. Образование комплекса с альбумином сыворотки крови быка, вызванное нагреванием, происходит в результате термической денатурации обеих компонентов, причем связывание осуществляется главным образом водородными связями [521]. Одна молекула ДНК может связать до 1800 альбуминовых молекул [521, 522], и защитное действие дезоксирибонуклеиновой кислоты из зобной железы на тепловую коагуляцию растворов альбумина [520] может быть приписано этому связыванию, которое предотвращает самоагрегацию. Подобным образом можно объяснить тормозящее действие ДНК на расщепление белков трипсином, т. е. действие направлено на субстрат, а не фермент [523]. Однако изучение подавления ДНК активности химотрипсина с применением синтетических субстратов позволяет предположить, что между ферментом и нуклеиновой кислотой также образуются стехиометрические комплексы. Максимальное торможение происходит при отношении белка к ДНК, равном 20 1, соответствующем приблизительно четырем нуклеотидным звеньям на молекулу химотрипсина [524]. Для трипсина это отношение равно 7 1. [c.449]

Образование фермент-субстратного комплекса происходит в результате ряда конформационных изменений в структуре белка. Самые значительные из них затрагивают остатки 248, 270 и 145 и видны из сравнения рис. 15.8, а и б. Гуанидиновая группа остатка Аг -145 перемещается примерно на 2 А в результате поворота вокруг связи Ср—Су. Кислородные атомы карбоксильной группы остатка С1и-270 смещаются примерно на 2 А вдоль оси у вследствие поворотов вокруг связей Сц—Ср и Ср—Су (на рис. 15.8, б карбоксильная группа переворачивается и сдвигается вверх по отношению к наблюдателю). Более других изменяет свое положение остаток Туг-248. Кислородный атом боковой цепи этой аминокислоты сдвигается на 12 А в результате поворота приблизительно на 120° вокруг связи С а—Сри небольшого смещения пептидного скелета. Фенольное кольцо остатка Туг-248 поворачивается по направлению к субстрату, заключая С-концевой участок в полость. В своем новом положении этот остаток близок к расщепляемой пептидной связи. Движение остатков Агд-145 и Туг-248, вероятно, взаимосогласовано посредством нескольких менее значительных перемещений. В свободном ферменте остатки Туг-248 и Аг -145 соединены системой водородных связей, в которой принимают участие остатки 155, 154 и 249. После присоединения глицилтирозина взаимодействия о парах Агд-145—01и-155 и С1п-249—Туг-248 нарушаются и пептидная цепь на участке 247—249 несколько изменяет свое положение. [c.521]

Для увеличения взаимодействия с ферментом можно увеличить размер пептидного субстрата, исходя из известной специфичности КПА в отношении связывания [2, 3]. Одна из моделей фермент-субстратного комплекса, в котором субстратом является КБЗ-А1а-А1а-Туг, показана на рис. 15.3. После того как остаток Туг-248 изменил свое положение, пептидная связь Ala-Ala находится по отношению к нему на расстоянии, при котором возможно образование водородной связи. Ее существование объясняет большую реакционную способность пептидов с NH-группой в ближайшем от конца положении по сравнению с пептидами, у которых в положении Si (рис. 15.9) находится N-метильный [66] или р-аланильный остаток [67]. Остальная часть субстрата располагается в выемке на поверхности КПА, что согласуется с тем, что в контакте с белком могут находиться до пяти аминокислотных звеньев субстрата [31]. Положение бензильного остатка КБЗ-группы вблизи ароматического остатка Phe-279 и атома кислорода карбоксильной группы третьей от конца аминокислоты субстрата вблизи гуанидиновой группы остатка Arg-71 согласуется с известным влиянием заместителей на величину Ки [31]. [c.522]

Фермент гидролизует с достаточной скоростью только полисахариды и ингибируется моно- и дисахаридами. Конформация щели лизоцима обеспечивает стерическую активацию субстрата. При этом адсорбция ди- и трисахаридов не связана с изменением их конформаций, поскольку изгиб щели лизоцима относится к контакту между четвертым и пятым остатками сахара. Это приводит к изгибу субстрата в области разрываемой (3-(1->4) гликозидной связи, когда цикл D изменяет конформацию кресла на конформацию полукресла [34]. Адсорбция субстрата осуществляется многочисленными гидрофобными и водородными связями. Рентгеноструктурный анализ аналогов фермент-суб-стратных комплексов показал некоторые изменения конформации глобулы после адсорбции субстрата — сжатие щели. [c.111]

Поскольку активный центр определяет и специфичность и каталитическую активность фермента, ои должен представлять собой структуру определенной степени сложности, приспособленную для тесного сближения и взаимодействия с молекулой субстрата или по крайней мере с теми ее частями, которые нег осред-ственно участвуют в реакции. Первоначально предполггалссь, что в каждой молекуле фермента имеется много активных центров, однако сейчас стало ясным, что в большинстве случаев на каждую молекулу приходится только один или два активных центра. Поверхность любого белка состоит из множества разнородных химических групп, принадлежащих боковым цепям аминокислот. Любая из них может играть в молекуле фермента ту или иную роль, влияя на конформацию фермента и на его взаимодействие с субстратом в силу своих химических особенностей и даже просто своим присутствием (стерический эффект). Значение функциональных групп белка для структуры и каталитического действия ферментов очень многообразно. Атомы кислорода, азота, серы участвуют в образовании водородных связей и комплексов с металлами. Кислые и основные группы в 3 2 Е И С И Г Л ОСТИ от состояния и диссоциации функционируют в активных центрах ферментов в качестве кислотных и основных, нуклео- и электро-фильных катализаторов. Эти группы могут действовать непосредственно на субстрат или изменять своим электростатическим воздействием реакционноспособность соседних групп молекул фермента. Аминные, имндозольные, гидроксильные, тиоловые и некоторые другие группы во многих ферментных реакциях выполняют функции промежуточных акцепторов и переносчиков [c.137]

Предполагается, что ферментативные процессы протекают через образование адсорбционного комплекса между субстратом и ферментом, за которым следует каталитический процесс, во время которого субстрат удерживается в реакционной области с помощью водородных связей, вандерваальсовых сил и электростатического притяжения. Это сводит ферментативное действие к ену-тримолекуля рному катализу, и поэтому, подобно многим внутримолекулярным органическим реакциям, ферментативный катализ должен проходить с большей скоростью, чем соответствующий межмолекулярный процесс. [c.154]

Декапептидный лиганд в фермент-ингибиторном комплексе имеет конформацию -складчатого листа, вытянутого вдоль субстрат-связывающей щели (табл. 1.3 [373—379, 391]). Его карбоксиэтиленовая группа между двумя остатками Leu занимает в активном центре фермента положение чувствительного места субстрата и образует водородные связи с карбоксильными группами каталитических остатков Asp-32 и Asp-215. Конформационные состояния основных и боковых цепей всех остатков ингибитора в комплексе с ренином отвечают наиболее низкоэнергстическим формам свободных аминокислот, и в то [c.94]