Цианид как ингибитор фермента

Реакция между ферментом и конкурирующим ин.гибитором по самому своему существу является обратимой. Будут ли цианид- и сульфид-ионы конкурентными или же неконкурентными ингибиторами цитохромов [c.427]

Молекула К. из печени быка (мол. м. 250 тыс.) состоит из четырех идентичных субъединиц, к-рые ие обладают ферментативной активностью. Каждая субъединица содержит гем с Fe (см. Гемоглобин). Активность К.-одна из наибольших среди известных ферментов (одна молекула К. способна разложить за 1с 44 тыс. молекул H Oj). Оптим. каталитич. активность проявляется при pH 7,6 р/ 5,6. Ингибиторы К.-мн. соли (напр., сульфиды, цианиды, азиды, фториды). [c.335]

Тканевый (гистотоксический) тип гипоксии обычно обусловлен нарушением способности тканей поглощать кислород из крови. Утилизация кислорода тканями может затрудняться в результате угнетения биологического окисления различными ингибиторами, нарушения синтеза ферментов или повреждения мембранных структур клетки. Типичным примером тканевой гипоксии может служить отравление цианидами. Попадая в организм, ионы СМ активно взаимодействуют с трехвалентным железом, тем самым блокируя конечный фермент дыхательной цепи—цитохромоксидазу, в результате чего подавляется потребление кислорода клетками. Иными словами, при гистотоксической гипоксии ткани не в состоянии извлекать кислород из тканевых капилляров даже при высоком Рд,. [c.596]

Блокировать металлы в молекулах ферментов можно под действием цианида, сульфида, азида и окиси углерода. Эти вещества ослабляют активность ферментов, которые содержат в своей молекуле железо или медь. Металлы входят в состав молекул окислительно-восстановительных ферментов, катализирующих процессы дыхания, которое под влиянием перечисленных ингибиторов подавляется, и наступает смерть организмов. [c.48]

Азид, цианид или НгЗ проявляют свойства ингибиторов главным образом из-за способности проникать к каталитическому центру и образовывать с ним прочные комплексы, как, например, с медью и железом. Ингибиторный эффект часто связан с их восстановительной способностью по отношению к пиридоксальфосфату, дисульфидным группам или воздействием на карбонильную группу ферментов. Эти ингибиторы также выводят из строя не адсорбционный, а каталитический участок ферментной глобулы. Точно так же действуют ингибиторы-реагенты на тиоловые группы, выводящие из строя соответствующие ферменты путем алкилирования 5Н-групп. Сюда относятся соединения типа иодацетамида, хлорацетофенона и т. п. [c.72]

Действие того или иного ингибитора на активность фермента также основано на доступности свободных координационных мест металла. Чем больше число координационных мест свободно, тем с большей величиной молекулы-ингибиторы могут быть использованы. У порфиринов инактивирующее действие могут оказать только ингибиторы с малой молекулой — моноокись углерода, цианид, азид, но не орго-фенантролин. [c.45]

Можно считать установленным, что микроорганизмы имеют две системы общей деградации собственных белков. Одна из них активируется в условиях голодания и, видимо, не требует для функционирования затрат метаболической энергии. Другая, постоянно действующая система белковой деградации, служит для гидролиза аномальных белков, которые появляются в результате мутаций или ошибок биосинтеза, а также белков, играющих важную регуляторную функцию, время существования которых должно быть ограничено. Деятельность этой системы подавляется такими энергетическими ингибиторами, как цианиды или азиды. По-видимому, каждая из систем имеет свой набор протео-литических ферментов. Так, некоторые ингибиторы протеиназ подавляют протеолиз в условиях голодания, но не влияют на деградацию аномальных белков. [c.50]

Помимо температуры и pH, большое влияние на активность ферментов оказывает присутствие в растворе ряда химических соединений. Одни из них повышают активность ферментов, другие, напротив, действуют на них резко угнетающим образом. Первые обычно рассматриваются как активаторы, вторые — как парал и заторы (ингибиторы) ферментов. Действие этих веществ нередко очень специфично. Соединение, действующее как парализатор на один фермент, иногда не оказывает никакого влияния на активность другого фермента или даже, наоборот, может повышать его активность. Так, например, цианиды (соли синильной кислоты) почти полностью блокируют дыхательный фермент, но заметно повышают активность папаина (растительной протеазы), катепсинаи некоторых других ферментов. [c.118]

Приготовление среды для инкубации. При выявлении дегидрогеназ и диафораз с помощью образцов нитро-ТС, полученных указанным выше способом, мы пользовались инкубационной средой, рекомендуемой Гессом, Скарпелли и Пирсом [10] и основанной на оригинальной технике Нахласа, Валькера и Зелигмана [8, 9]. При этом оказалось необходимым увеличить концентрацию нитро-ТС до 2—3 мг/.чл, особенно при работе со слабоактивными тканями. Кроме того, мы с успехом пользовались субстратами в начальной концентрации до 0,2—0,5 моль/л. При исследовании тканей с высокой дегидрогеназной активностью добавление к инкубационной среде цианида или других ингибиторов ферментов дыхания (амита-ла, азида натрия) оказалось необязательным, так как их присутствие не изменяло характера образования диформазана. [c.145]

TOB (цианид и азид), подавляли процесс активирования. В то же время ингибиторы ферментов окисления углеводов (малонат и фтор-ацетат) проявляли лишь слабое угнетающее действие. Этот факт находится в соответствии с наблюдением авторов, что активирование in vitro не ускоряется добавлением глюкозы. [c.173]

Карбоангидраза — первый металлофермент, в котором был обнаружен цинк. Данные о том, что в эритроцитах имеется белок, способный катализировать гидратацию — дегидратацию СОг, впервые были получены в лаборатории Рафтона [1—4]. Кейлин и Манн [5, 6] очистили фермент из эритроцитов быка и обнаружили в его препаратах 0,33% цинка. Молекулярная масса этого фермента около 30 000 [7—9]. В расчете на это значение, содержание цинка в белке колеблется от 0,92 до 1,52 г-атом/моль [5, 10, 11]. Было показано, что агенты, связывающие в комплекс металл (особенно анионы — цианид, сульфид, азид [4] и тиоцианат [12] и 2,3-димер-каптопропанол-1 [13]), являются сильными ингибиторами фермента. Эти данные указывали на важную роль ионов цинка для функционирования фермента из эритроцитов. [c.561]

Супероксиддисмутаза (КФ 1.15.1.11, СОД) катализирует реакцию дисмутации супероксидного анион-радикала 2О2 + 2W -> HgOg + Og. Обнаружено несколько изоферментов этого белка, различающихся локализацией, строением активного центра и некоторыми физико-химическими свойствами. Си, Zn-содержащая СОД чувствительна к цианиду и содержится в цитозоле и в меж-мембранном пространстве клеток эукариот. Цианидрезистент-ная Мп СОД (железосодержащий изофермент) локализована в митохондриях эукариот и найдена у прокариот. В плазме содержится цианидчувствительная экстрацеллюлярная СОД, представляющая собой Си, Zn-содержащую тетрамерную молекулу (Мг 120—135 кДа) из четырех гликопротеиновых субъединиц. Предполагают, что экстрацеллюлярная СОД выполняет функцию защиты клеток эндотелия во всем организме. Однако активность СОД в плазме крови намного ниже, чем для цитозольного фермента. По-видимому, это связано с накоплением конечного продукта реакции — пероксида водорода, являющегося ингибитором фермента, В клетках пероксид водорода быстро разрушается внутриклеточными каталазой и глутатионпероксидазой. [c.115]

Скорость катализируемой ферментом реакции может быть замедлена специфическими ингибиторами, т. е. соединениями, которые, взаимодействуя с ферментом, препятствуют образованию нормального фермент-субстратного комплекса, уменьшая тем самым скорость реакции. Некоторые ингибиторы ферментов являются для живых организмов ядами (например, цианид, сероводород и монооксид углерода). Поскольку токсичность многих ядов обусловлена их ингибирующим действием на ферменты, то ряд проблем токсикологии следует рассматривать с энзимологических позиций. Многие лекарственные препараты также являются ингибиторами, поэтому развитие молекулярной фармакологии также в значительной мере связано с исследованиями процессов ингибирования ферментов. Такого рода исследования позволяют получить также весьма важную информацию о самих ферментах. [c.261]

Измерение активностей препарата. Подготовка препарата. Сукцинатдегидрогеназа способна связывать в активном центре оксалоацетат с чрезвычайно высоким сродством. Процесс диссоциации ингибитора очень медленный, особенно при низких температурах. В свази с этим при измерении любых активностей митохондриальных ферментов, в которых участвует дегидрирование сукцината, необходимо быть уверенным, что сукцинатдегидрогеназа находится в активном состоянии. С этой целью обычно поступают следующим образом препарат фермента преинкубируют с сукцинатом (конечная концентрация 10— 20 мМ, что много больще Ks) в условиях, при которых его валовое окисление невозможно (анаэробиоз, отсутствие добавленных акцепторов, присутствие цианида для блокирования цитохромоксидазы). Пре-инкубацию проводят при —30° С в течение 30 мин. За это время происходит полное вытеснение оксалоацетата из активного центра фермента. Этот процесс называют активацией сукцинатдегидрогеназы. [c.428]

Ингибиторы, блокирующие дыхательную цепь, действуют в определенных местах, препятствуя работе дыхательных ферментов. Существуют также вещества, ингибирующие окислительное фосфорилирование. Например, барбитураты ингибируют активность НАДН-дегидрогеназы, а цианиды и оксид углерода (СО) - активность цито-хромоксидазы. В присутствии этих ингибиторов транспорт электронов прекращается, а значение Р/О равно О. [c.178]

Применение ингибиторов не ограничивается блокированием метаболических процессов с целью обнаружения соответствующих ферментов. Вполне возможно, что использование ингибиторов поможет понять, каков тот механизм, благодаря которому ферменты функционируют в клетке как единая система. Так, например, с помощью таких ингибиторов, как цианиды, окись углерода и наркотики, удалось выявить порядок расположения цитохромов в митохондриальной системе переноса электронов. Спектрофотометрические измерения в присутствии ингибитора позволили с помощью правила перекреста Чанса и Уильямса [13] установить, на каком участке дыхательной цепи митохондрий локализовано его действие. Правило это заключается в следующем. Если к системе окислительно-восстановительных переносчиков электронов, находящихся в стационарном состоянии, добавить какой-либо ингибитор, то переносчики, расположенные на восстановленной стороне от места действия ингибитора, станут еще более восстановленными, а переносчики, расположенные на более окисленной стороне, станут еще более окисленными. Олигомяцин, 2,4-динитрофенол и дикумарин относятся к агентам, блокирующим использование свободной энергии, освобождающейся в дыхательной цепи, для синтеза АТФ. Применение ингибиторов для выяснения основных этапов переноса энергии подробно обсуждается в статье Д. Гриффитса [14]. [c.16]

Угнетающее действие многих веществ на активность ферментов хорошо изучено. Для выяснения механизма действия ряда ферментных систем, находящихся в экстрактах из органов и тканей, нередко в опытах in vitro стараются подавить активность одних ферментов, полностью сохранив действие других. В этих случаях прибавляют специфические ферментные яды, или парализаторы. Среди последних известны соли синильной кислоты (цианиды), угнетающие цитохромоксидазу, каталазу, пероксидазу и ряд других геминовых ферментов, соли монобром-и монойодуксусной кислоты, приостанавливающие молочнокислое и спиртовое брожение, фторид (NaF), блокирующий один из компонентов дрожжевой зимазы, фосфорорганические соединения (например, диизопропнлфторфосфат), необратимо инактивирующие холииэстеразу ингибиторы сульфгидрильных групп ряда тиоловых ферментов конкурентные ингибиторы холинэстеразы типа эзерина и ряд Других. [c.125]

Вьшод об искажении электронной структуры иона Со(П) удаленными кислородсодержащими группами позволяет предположить, что спектр Со(П) КАС, наблюдаемый при высоких значениях pH, отражает образование упорядоченной структуры молекул растворителя. Этот вывод подтверждается также спектральными исследованиями [270, 277] Со(П)-замещенного фермента в присутствии анионных и ацетазоламидного ингибиторов в сочетании с кристаллографическими исследованиями [37, 252, 278]. Увеличение концентраций ацетазоламида, анионов азида или цианида в щелочных условиях приводит к исчезновению спектра, характерного для Со(П)-фермента при высоких pH (рис. 25). Кроме того, Линдског [270] указывал, что ингибиторные анионы, такие, как 1 , Вг и С1 , сдвигают величины р/Сд спектральных изменений к более высоким значениям. Данные ЯМР-исследования С1 [254] показывают, что связывание С1 ионом Zn(II) происходит при pH 6, постепенно уменьшается при увеличении pH и полностью исчезает при pH 9. Исследование кристаллов КАС, ингибированной галогенидами, разностным методом Фурье [69,252,278] показывает, что при низких значениях pH ( 7,2) анионы присоединяются вблизи иона Zn(II) и что при увеличении pH расстояние Zn — галоген ид возрастает. Связывание галогенид-ионов вблизи иона Zn(I I) [c.110]

Хотя у альдегидоксидазы и ксантиноксидазы много общих субстратов, которые связьшаются с молибденовым центром, приходится допустить, что в структуре связывающих центров имеются какие-то тонкие различия, которые определяют неодинаковое поведение этих ферментов. На присутствие сульфгидрильной группы в каталитическом центре альдегидоксидазы указывает сильное ингибирующее действие цианида и л-хлормеркурбензоата [61]. Действительно, в отсутствие субстрата альдегидоксидаза подавляется цианидом в концентрациях, на порядок меньших, чем концентрации, необходимые для подавления ксантиноксидазы. Однако п-хлор-меркурбензоат является ингибитором только в присутствии субстрата, причем он является конкурентным ингибитором альдегидоксидазы, но неконкурентно подавляет активность ксантиноксидазы [66]. [c.287]

Гидролиз сахарозы, катализируемый ферментом р-фруктофу-ранозидаза (инвертаза), замедляется в присутствии следов металлов, являющихся ингибиторами. Мпкроколичества анионов, образующих устойчивые комплексы с этими металлами, например ионов цианидов, сульфидов и иодидов, понижают ингибиторное действие металлов. Этот принцип положен в основу метода определения 10 —JH цианидов [90]. Скорость гидролиза определяли по углу оптического вращения раствора. [c.85]

Как показано в разд. 14.2, сх-глюкозидаза катализирует гидролиз амигдалина в соответствии с реакцией (14.5). Концентрацию амигдалина можно вычислить как из данных по равновесию, так и методом определения скорости реакции, в то же время определение а-глюко-зидазы как катализатора можно провести лишь вторым методом. Скорость реакции зависит как от количеств субстрата и фермента, так и от наличия в системе ингибиторов или активаторов. Очевидно, что при прочих равных условиях скорость реакции зависит от количества фермента. Учитывая это обстоятельство, Лленадо и Речниц [639] применили цианид-селективный электрод (Орион 94-06А) для определения зс-глюкозидазы. Метод Лленадо и Речница требует меньше времени, че.м флуоресцентный метод Робинсона [640] и спектрофотометрические методы с салицином [641, 642]. [c.208]

Особенно активен как ингибитор цианид, который подавляет многие ферменты и действует на них в очень малой концентрации. Например, цитохромоксидаза на 80% подавляется цианидом в концентрации 10 моля, цитохромпероксидаза — на 50% в концентрации 10 моля. Каталаза подавляется на 50% в концентрации 5-10 , пероксидаза — в концентрации 10 . Действие цианида проявляется по-разному он соединяется с металлом и инактивирует активную группу фермента соединяется с карбонильной группой в ферменте, в кофакторе или в субстрате как восстанавливающий агент может разрывать дисульфид-ные связи, обусловливающие активность фермента. Окись углерода подавляет активность только тех ферментов, которые активируются железом или медью, поэтому она ингибирует меньшее количество ферментов, чем цианид. [c.17]

I и 3 — кривые титрования H N и HzS, приведенные в виде доли недиссодиированного ингибитора (ордината слева) 2 — теоретическая кривая титрования для группы с р (ц=8,1, приведенная в виде отношения количества диссоциировавшего Н+ в молях на моль белка (ордината справа). эстеразная активность КАВ (мкмоль гидролизованного субстрата в I мин на 1 мкмоль фермента). 4 и 5 — теоретические [по уравнению (2)] кривые дифференциального титрования для замещения Н+ н ОН- цианидом и сульфидом соответственно как функции pH 2п(И)-карбоангидраза О апофермент Со(П)-карбоангидраза-(-СМ-(макснмальное количество Н+ и ОН- освобождается лишь тогда, когда добавлено 1,5 экв цианид-аниона) 2п(П)-карбоангидраза-1-сульфид [86]. [c.592]

Фосфатаза из Е. соИ представляет собой белок с мол. в. 75 000—80 ООО, фосфатаза ночек имеет мол. в. 37 ООО. В состав фермента входит цинк (один атом цинка на молекулу) Потенциальными ингибиторами этого металлофермента являются металлхелатирующие агенты (цианиды, эти-лендиаминтетраацетат, а,а-дипиридил и др.). [c.299]

НИИ окислительного агента, действующего на 8Н-группы, или при действии цианида, соединяющегося с важными для фермента металлами, такими, как железо. Сильными ингибиторами также являются фтористый натрий, моноиодацетат и азид натрия. Действие таких лекарственных веществ, как сульфамиды и антибиотики, основано на их способности ингибировать некоторые реакции, в которых участвуют ферменты и коферменты. Таким же путем действуют инсектициды и гербициды. Аналогичен этому механизм конкурентного ингибирования, когда происходит конкуренция за фермент между нормальными молекулами субстрата и молекулами ингибитора, причем образуются комплексы фермент — субстрат или комплексы фермент — ингибитор. Примером конкурентного ингибирования может служить влияние амида сульфаниловой кислоты па использование организмом п-амино-бензойной кислоты. Благодаря сходству этих двух соединений может быть связан фермент, участвующий в использовании этого витамина (витамина В). [c.336]

Метаболизм паратиона в организме коровы может протекать по разным направлениям, но основное направление (схема 5) связано с восстановлением ж гидролизом или замещением серы кислородом, или обоими этими процессами [377]. Как уже было показано на примере превращения паратиона в параоксон, протекание реакции замещения серы кислородом — необходимое условие активации соединения in vivo [397, 398]. Процесс активации ускоряется коферментами НАД -Нг и НАДФ -Нг [399]. Следует заметить, что процесс активации катализируется ферментом, и в некоторых случаях скорости процесса различаются в зависимости от пола животного. Например, активация паратиона протекает почти в десять раз быстрее у самок крыс, чем у самцов 1400], что свидетельствует об избирательной токсичности этого соединения по отношению к самкам [401]. Аналогичные реакции активации (хотя и не обязательно связанные с полом) наблюдаются и у насекомых [402, 403]. Не удивительно, что ряд метаболических ядов, таких, как иодацетат, цианиды, хлорпикрин и азид-ион, действуют как ингибиторы процесса активации [403]. [c.180]

Л. X. Рамазанова с соавт. [1971] исследовали влияние некоторых ингибиторов на гемин и белковую часть фермента пероксидазы и показали что цианид и кипячение больше ингибировали пероксидазную активность, а азид и диметилформальдегид — флороглюциноксидазную. Эти исследователи допускают присутствие в молекуле фермента наряду с пероксидаз-ным и оксидазного активного центра. Очевидно, пока нет оснований полностью отрицать предположение указанных авторов. [c.15]

Известно, что изучение влияние ингибиторов на каталитическую активность ферментов является одним из методов, позволяющих исследовать их механизм действия. Ингибиторный метод был использован и ранее для исследования механизма пероксидазного окисления неорганических и органических соединений, катализируемого пероксидазой [Pettigrew et all., 1976]. Ингибиторы пероксидазы могут различными путями влиять на катализируемый ферментом окислительный процесс. Ионы цианида, фторида и азида подавляют каталитическую активность пероксидазы за счет образования прочных комплексов по шестому координационному положению железа гема, предотвращая реакцию с перекисью водорода. Ряд органических соединений ингибируют пероксидазу, реагируя с ее промежуточными Е, и Е соединениями. Некоторые из них, такие как аскорбиновая кислота, НАДН [Лебедева, Угарова, 1997], сахара [Saunders et. al., 1964], тиомочевина [Pettigrew et al., 1976], относятся к медленно окисляемым субстратам пероксидазы, ингибирующий эффект которых в реакции окисления о-дианизидина достигается за счет их прочного связывания в активном центре фермента. Некоторые вещества, реагируя с пероксидазой, инактивируют фермент. Так, необратимое инактивирующее действие фенилгидразина связано с модификацией функциональных групп пероксидазы (предположительно остатка триптофана) свободнорадикальными продуктами его некаталитического и каталитического окис- [c.125]

Термоанализ можно применять также и для эпизодического или непрерывного наблюдения за окружающей средой [7] как своего рода антитоксический контроль. При необходимости детектирования определенного токсического соединения в ферментной колонке термистора можно иммобилизовать определенное количество фермента, который ингибируется данным соединением. Тяжелые металлы, например Hg(lI), можно обнаружить уже при содержании до 0,2-10 % по их ингибирующему действию на иммобилизованную уреазу [7]. Концентрацию тяжелых металлов в пробе определяют сравнением температурного отклика на импульсный ввод субстрата (с избытком мочевины) до и после введения пробы. Затем специальной промывкой полностью восстанавливают активность уреазы, что позволяет проводить повторные анализы на той же ферментной колонке. В некоторых случаях можно применять ферменты, которые действуют непосредственно на определяемое вещество. Так, цианид определяют с пределом обнаружения 10 М, используя фермент родаминазу. Возможно даже прямое определение пестицидов и ингибиторов ацетитхолинэстеразы [c.470]

Примером необратимого ингибирования являются фосфоорга-нические соединения, используемые в качестве пестицидов или боевых отравляющих веществ (зарин, зоман, УХ). Фосфорелируя активный центр ацетилхолинэстеразы, соединения этого класса образуют прочные химические инертные соединения, блокируя центральную нервную систему животного, человека или насекомого. Классическим примером обратимого ингибитора является цианид-ион или окись углерода, взаимодействующие с гем-содер-жащими ферментами или переносчиками кислорода. Образуя комплексы с гем-белками, эти соединения обратимо выводят их из биохимических процессов. [c.197]

Таким образом, реакции зависят от НАДФН, О2 и микросомальных ферментов. Однако проверка возможности реализации этого предположения in vivo привела к противоречивым результатам. Согласно данным ряда авторов оказалось, что присутствие таких ингибиторов каталаз-ной активности, как азид натрия, цианид и З-амино-1,2,4-триазол, лишь незначительно изменяло скорость независимого от АДГ окисления этанола как в срезах печени, так и на уровне целого организма [128, 132, 360, 390]. В противоположность этому на гепатоцитах и перфузируемой печени показано, что некоторые из эффектов, возникающих при окислении этанола, полностью снимаются при gB-местном действии пиразола (ингибитора АДГ) и амино- [c.159]

Малонат натрия - специфический ингибитор сукцинат-дегидрогеназного комплекса дыхательной цепи (Slater, 1966j и, насколько нам известно, не ингибирует антиоксидантные ферменты. Добавление малоната натрия в суспензию изучаемых нами дрожжей приводило к незначительному подавлению скорости поглощения кислорода (Рис. 43), по сравнению с ингибирующим действием азида и цианида на дыхание этих же видов дрожжей (табл. 6). Малонат в концентрации 10 мМ [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология