Кобальт в молекуле кофермента

Описанные всесторонние модельные исследования биохимических реакций, катализируемых коферментом В12, позволяют сделать следующие выводы. Во-первых, кофермент В12 внедряется в неактивированную связь С—Н субстрата. В результате адено-зильная группа кофермента теперь несет атом водорода субстрата, а метиленовая группа субстрата (в случае превращения метил-малонил-СоА в сукцинил-СоА) оказывается связанной с кобальтом кофермента В[2 взамен первоначальной связи Со—С в адено-ЗИЛ-В12. Во-вторых, перегруппировка происходит внутри молекулы кофермент-В12-субстрата с образованием кофермент-В,2-продукта. Наконец, происходит реакция, эквивалентная обратной первой реакции, в процессе которой снова образуется аденозил-кобальто-вая связь кофермента В12 и освобождается продукт реакции, несущий один из атомов водорода. [c.393]

Важным комплексом Со", встречающимся в природе, является витамин Bi2- Этот фермент содержит ион кобальта внутри порфи-риноподобного кольца, координированного с четырьмя атомами азота, а пятая вершина октаэдра занята атомом азота из молекулы аде-нина. Шестую вершину часто занимает ион N или другие самые разнообразные лиганды, причем именно это место, по-видимому, и является активным центром фермента [131. В молекуле кофермента ОЕЮ занято алкильной группой (см. также обсужде[1не на стр. 192). [c.290]

Структура 5 -дезоксиаденозилкобаламина (СП) была установлена на основании кристаллографического и химического исследования. Сначала атому кобальта в этом соединении приписывалось двухвалентное состояние [212]. Однако на основании электронного парамагнитного резонанса и измерения магнитной восприимчивости установлено, что кофермент витамина Bi2 имеет в своей молекуле диамагнитный трехвалентный кобальт [57, 60, 215], Это подтверждено также данными рентгеноструктурного анализа (63, 152] и частичным химическим синтезом кофермент-кобаламина [63]. По данным синтеза метил кобаламин а с применением трития установлено, что сопряженная система корринового кольца кофермент-кобаламина идентична корриновой системе цианокобаламина (216]. [c.610]

Роль переходных металлов в жизнедеятельности организмов в основном опеределяется их каталитическими свойствами. Многие ферменты представляют собой белок как таковой (т. е. являются полипептидами), тогда как другие состоят из белка (называемого в этом случае апоферментом ) и одной или более малых молекул или ионов (кофактор, кофермент или простетическая группа), которые вместе образуют весь фермент или холофермент. Кофермент может представлять собой органическую молекулу, например флавин, пиридоксаль, пнридиннуклеотид и др., соединенную с белком ковалентной связью, водородными связями или за счет вандерваальсовых взаимодействий. Кофактор может быть простым ионом металла, например ионом меди, или комплексом металла с одним или несколькими лигандами, например железопорфирины, кобальт-корриноиды. Если с ионом металла координируется один или несколько анионов аминокислот, то лигандом может служить сам белок, хотя это лиганд необычного типа. Очевидно, такие металлоферменты можно рассматривать как особую группу ферментов или как особую группу комплексов металлов и сопоставлять каталитическую активность ферментов, содержащих и не содержащих металл, или каталитическую активность комплексов переходного металла с белком и без белка. В рамках этого обзора мы не будем рассматривать металлоферменты, в которых ион металла выступает главным образом как льюисовая кислота (как в некоторых гидролитических ферментах [59]). Предметом обзора являются такие металлопротеины, которые сами претерпевают определенные (например, окислительно-восстановительные) превращения в ходе каталитического процесса и в которых в качестве лигандов принимают участие некоторые специфические компоненты, например молекулярный кислород, которые характерны для комплексов переходных металлов. [c.133]

Полагают, что реакция начинается с гемолитического разрыва связи кобальт—углерод в молекуле фермента (энергия которой оценена в 100 кДж/моль) с восстановлением Со" до Со" и образованием 5 -дезоксиаденозил-радикала [43, 47]. Этот радикал затем теряет атом водорода из метильной группы, и группа — (0)SR перемещается в основную цепь. Из этого регенерированного 5 -дезоксиаденозил-радикала при рекомбинации с восстановленным ферментом, содержащим кобальт(II), образуется кофермент. [c.585]

Открытие витамина В12, как было уже упомянуто в главе о микроэлементах, связано с изучением причин возникновения анемии скота в определенных местностях, почва которых содержала недостаточное количество кобальта. Изучение свойств ци-анкобаламина показало, что этот витамин необходим для нормального течения процессов кроветворения. Ряд биологических процессов катализируется производными витамина В12 существует целая группа соединений, сходных с ним по общему типу строения молекулы и называемых кобамидными ферментами они ускоряют процессы изомеризации аминокислот (например, перестройку глутаминовой кислоты в аспарагиновую кислоту), метилирование аминокислот, синтез пуриновых и пиримидиновых оснований, синтез белка, обмен углеводов. Большое число реакций, управляемых соединениями кобальта, делает эти комплексы жизненно важными. Сам по себе витамин В12 не является коферментом функции коферментов выполняют кобамидные коферменты, причем образование этих производных из витамина В12 идет через несколько стадий, в которых участвуют коферменты ФАД и НАД В конечном продукте вместо группы СЫ содержится дезоксиаденозил [c.133]

Детальный рентгеноструктурный а ализ кофермента, который проводили в Оксфорде в течение 8 лет, позволил установить строение и конформацию сложной молекулы (рис. 72) (3]. Рассматривая структуру ДБК-кофермента, можно выделить следующие четыре главные области центральный атом кобальта (Л), плоскостной тетрадендатный лиганд — корриновый макроцикл (Б) и два транс-атиаль-ных лиганда В и Г). [c.309]

На этой схеме последняя стадия — потеря молекулы воды и образование 5-координационного комплекса является экстремальным примером транс-влияшя лиганда X. Впрочем, альтернативное утверждение может заключаться в том, что нижний аксиальный лиганд удален от кобальта на необычно большое расстояние. Даже в более простых комплексах невозможно определить, какая из этих двух возможностей реализуется в растворе. Тем не менее существуют факты, свидетельствующие в пользу предположения о 5-координационной природе корринов. Оказалось, например, что дегидратация кобамида (Х = СгН5, У=Н20) приводит к аналогичным изменениям спектра твердого комплекса. Показано также, что гидратация этого соединения дает обратный переход. Совершенно сходный ряд изменений спектров можно увидеть у метилкобаламина и ДБК-кофермента. Исследование спектров этих соединений при различных температурах подтверждает предположение, что бензимида-зольный лиганд освобождается от координации с атомом кобальта при повышении температуры с образованием 5-координационного комплекса [21]. В случае ДБК-кофермента выяснилось, что он в водном растворе является смесью [c.316]