Цистеин в активных центрах ферментов

В активном центре фермента имеется глютатион — трипептид, состоящий из глютаминовой кислоты, цистеина и глицина. [c.166]

Сульфгидрильная группа цистеина обладает способностью образовывать дисульфидные (ковалентные) и водородные связи, которые также участвуют в создании и поддержании макроструктуры ферментов. При образовании водородной связи с участием протона сульфгидрильной группы повышается электронная плотность вокруг атома серы, что приводит к возрастанию его нуклеофильности. Кроме того, в активном центре ферментов сульфгидрильная группа активирована соседними (в макроструктуре) функциональными группами фермента имидазольной группой гистидина и карбоксильными группами. [c.205]

В обратной р-ции фермент обладает абс. специфичностью только в отношении дигидроксиацетонфосфата, тогда как глицеральдегид-З-фосфат м. б. заменен другим соед. сходной структуры. На промежуточной стадии субстрат образует шиффово основание с -аминогруппой лизина, находящегося в активном центре. А. теряют активность при модификации не менее 11 остатков цистеина из 32. [c.113]

Аминокислотные остатки, замененные на остатки цистеина, располагались в активном ферменте близко друг к другу, так что при образовании новых дисульфидных связей общая конформация молекулы существенно не изменялась, Кроме того, они находились вне активного центра фермента - области, наиболее чувствительной к малейшим изменениям конформации. Связи образовывались между остатками 3 и 97, 9 и 164, 21 и 142 (начало нумерации с N-конца), [c.168]

Предполагается, что гидролизуемый гликозид (олигосахарид) ориентируется между остатком цистеина и имидазольным кольцом гистидина активного центра фермента [c.44]

N и С — соответственно К- и С-концы белка звездочка — активный центр фермента черные кружки — цистеин (в положении 3 от К-конца — искусственно введенный цистеин) двойная линия — планируемая дисульфидная связь [c.188]

В состав активных центров многих ферментов входит ограниченное число аминокислотных остатков. К ним относятся гистидин, тирозин, цистеин, серин, лизин и в меньшей степени некоторые другие аминокислоты. [c.64]

Из анализа этих данных следует, что в каталитическом акте принимает участие группировка с рКь 6,48, которая при образовании комплекса Михаэлиса теряет способность к ионизации, но освобождается после отщепления холина. Аналогично ведет себя вторая группировка активного центра, имеющая в исходном ферменте рКа 9,35. Величине рК основной группы наиболее близка к значению рК имидазольной группы гистидина. Кислотная группа с рК 9,35 может представлять ОН-группу тирозина, либо 5Н-группу цистеина. Таким образом, из данных Лейдлера и Крупки следует, что рк тех же группировок в ацетилированном ферменте отличается от значений рК в исходном ферменте. [c.183]

Триозофосфат (гл ицеринальдегидфосфат) вступает во временное, непрочное промежуточное соединение с белковым компонентом триозофосфатдегидрогеназы (глицеринальде-гидфосфатдегидрогеназы). Реакция присоединения осуществляется за счет двойной связи фосфоглицеринового альдегида и сульфгидрильной группы цистеина, имеющегося в активном центре фермента. [c.166]

Прямые доказательства участия молибдена в связывании субстрата и в каталитической фазе ферментативного цикла получены только для ксантиноксидазы. Отчетливое сходство между параметрами спектров ЭПР и субстратной специфичностью этого фермента и альдегидоксидазы приводит к выводу, что молибден находится и в связывающем центре альдегидоксидазы. Ограниченные данные по ЭПР позволяют предположить, что молибден участвует и в структуре связывающего центра нитратредуктазы из М. (1епИг111сапз, а также сульфитоксидазы млекопитающих и птиц. Исследования молибденовых комплексов как моделей ферментов сосредоточились в основном на комплексах с серусодержащими лигандами, особенно с цистеином, хотя и не получено надежных доказательств того, что в ферментах молибден действительно связан с серой. Молибден-цистеиновый комплекс проявляет редуктазную активность в отношении ряда субстратов, которые в то же время являются и субстратами нитрогеназы, однако в присутствии этих модельных комплексов обнаруживаются лишь следы аммиака от восстановления азота. Модельные комплексы существенно отличаются от ферментов и по количеству молибдена, который проявляет себя в спектрах ЭПР. Спектры ЭПР ферментов соответствуют до 50% общего содержания в них молибдена, тогда как модельные комплексы дают сигнал, соответствующий не более 4% содержащегося в них молибдена. Возможно, что конформация белка в области активного центра фермента стабилизирует каталитически активную мономерную структуру молибденового комплекса. Однако в отсутствие надежных структурных данных все это, как и различные схемы механизма нитрогеназной реакции, не более чем умозрительные предположения. [c.327]

Если фермент состоит из одного белка, то его активный центр представляет собой сочетание атомных групп, входящих в состав белковой цепи аминокислотных остатков- Хотя строение активных центров ферментов в общем изучено недостаточно, все же можно указать те важнейшие группы атомов, которые встречаются во многих ферментах. Это гидроксил аминокислоты серина, сульфгидрил1.ная группа цистеина, кольцо амидазола, входящее в состав аминокислоты гистидина, карбоксильные группы аспарагиновой и глутаминовой кислот, аминогруппа аминокислоты лизина. Из этих групп и организуются разнообразные активные центры биологических катализаторов. [c.94]

В состав активного центра ферментов входят кислотные или основные группы, находящиеся в необходимом для данного типа реакции состоянии ионизации. В состав каталитических центров большинства изученных ферментов в различном сочетании входят имидазол гистидина, флавины, тиоловая группа цистеина, карбоксильные группы аспарагиновой и глутаминовой кислот, спиртовая группа серина, пиродоксалевая группа и некоторые другие. [c.505]

Активаторы ферментов — это вещества 1) формирующие активный центр фермента (Со " ", 2п2+, Ре " ", Са ) 2) облегчающие образование фермент-субстратного комплекса (Mg2+) 3) восстанавливающие ЗН-фуппы (глутатион, цистеин, меркаптоэтанол) 4) стабилизирующие нативную структуру белка-фермента. Активируют ферментативные реакции обычно катионы металлов (в таблице Менделеева с 19-го по 30-й). Анионы менее активны, хотя ионы хлора и анионы некоторых других галогенов могут активировать пепсин, амилазу, аденилатциклазу. Активаторами могут быть белки апо-А1 (ЛХАТ), апо-СП (ЛПЛ). [c.73]

Активный центр креатинкиназы. Активность креатинкиназы — фермента, участвуюш,его в переносе фосфатной группы от одного субстрата к другому, подавляется иодацетамидом и и-хлормеркурибензоатом. Следовательно, для активности фермента суш ественное значение имеет активированная сульфгидрильная группа цистеина. Как было показано, сульфгидрильпую группу активирует имидазольная группа гистидина, удаленная по первичной полипептидной цепи, но сближенная в макроструктуре. Под влиянием третичного (нуклеофильного) азота имидазольного кольца гистидина 8Н-груипа активного центра фермента активируется вследствие образования водородной связи между этими двумя группировками. Участие протона сульфгидрильной группы в образовании водородной связи приводит к увеличению электронной плотности вокруг атома серы, т. е. к возрастанию ее нуклеофильных свойств, что дает возможность сульфгидрильной группе участвовать в реакциях ацилирования, фосфорилирования и др. [c.215]

Но, конечно, нет правил без исключений. В природе встречаются белки, вообще не содержащие некоторых из приведенных на рис. 13 аминокислотных остатков, например цистеина. В пепсине, протеолитическом ферменте с молекулярной массой около 35 ООО имеются не два десятка, как этого можно было бы ожидать, а всего лишь две аминогруппы одна в-лизина и одна Л -концевая. Но недостаток одних групп на поверхности белковой молекулы компенсируется другими. В общем, количество функциональных групп в белках, доступных модифицирующим агентам, достаточно велико и, казалось бы, нет особых проблем для ковалентной иммобилизации белковой молекулы с использованием хотя бы одной из этих групп. Тем не менее проблемы существуют и не малые. Дело в том, что в процессе ковалентной иммобилизации должны участвовать только те группы молекулы белка, которые не существенны для его функции (в нашем случае — катализа). С этой позиции попытаемся выявить в белке группы-мишени, наиболее предпочтительные для целей ковалентной иммобилизации. Для этого используем следующие критерии. Во-первых, группы-мишени должны быть высокореакциоиноспо-собными, чтобы по возможности обеспечить избирательность реакции модификации, а также ее протекание в мягких неденатурирующих условиях. Во-вторых, таких групп в белке должно быть достаточно много, чтобы обеспечить широкие возможности для введения новых химических связей в белковую молекулу с регуляцией их числа и локализации и снизить таким образом вероятность модификации активных центров ферментов. Данные о сравнительной реакционной способности и относительному содержанию аминокислотных остатков приведены на рис. 13.. [c.84]

Кинетика каталитического действия фермента определяется главным образом частью молекулы — активным центром в среднем один центр приходится на 250—500 аминокислотных остатков. Активный центр бдиокомпонентных ферментов определяется специфическим пространственным размещением нескольких аминокислотных остатков (цистеина, серина, гистидина и др.). В двухкомпонентных ферментах в состав коферментов входят витамины или их производные, атомы металлов. Природа активного центра и взаимное расположение его компонентов определяют специфичность действия ферментов. Согласно современным представлениям, активный центр ферментов состоит из нескольких участков различной полярной или ионной природы, которые находятся в определенном пространственном расположении. [c.74]

Фермент, катализирующий эту реакцию,— NAD-зависимая глицеральдегид-З-фосфатдегидро-геназа. В структурном плане она состоит из четырех идентичных полипептидов, образующих тетрамер. Каждый полипептид содержит по четыре—SH-rpyn-пы, принадлежащие остаткам цистеина. Одна из них находится в активном центре фермента. Полагают, что она принимает участие в окислении глицеральдегид-З-фосфата. Сначала субстрат соединяется с остатком цистеина дегидрогеназы, образуя [c.184]

Многие аминокислоты могут функционировать в качестве общих кислотно-основных катализаторов в активных центрах ферментов к числу таких аминокислот относятся глутаминовая и аспарагиновая кислоты, гистидин, лизин, тирозин и цистеин. В протонированной форме они являются кислотными катализаторами, а в непротонированной форме — основными катализаторами (разд. 5.2). Очевидно, что каталитическая эффективность Н-групп этих аминокислот зависит от р/С соответствующей функциональной группы и от pH, при котором протекает ферментативная реакция. [c.294]

Каждая субъединица несет одну молекулу НАД" и 4 свободные Н8-груп-пы, принадлежащие остаткам цистеина. Сначала фосфоглицериновый альдегид присоединяется к ферменту по радикалу остатка цистеина, занимающего 149-е положение в полипептидной цепи в активный центр фермента входят также остаток аргинина, находящийся в 231-м положении, и остаток гистидина, занимающий 176-ю позицию. Затем в действие вступает НАД , отнимающий от субстрата атом водорода в виде гидрид-иона (схема 5), и гиспв активного центра, снимающий другой атом водорода с ОН-группы тиополу-ацеталя в виде протона радикал гистидина удерживает снятый протон в течение непродолжительного времени и потом высвобождает его в среду (схема 5 и рис. 113). [c.346]

Согласно представлениям, которые сложились в гомогенном катализе, к каталитически активным радикалам бёлка относятся нуклеофильные группы (такие как имидазол гистидина, оксигруппы серина или тирозина, тиоловые группы цистеина, е-аминогруппы лизина, ионизованные карбоксилы аспарагиновой и глутаминовой кислот и др.) и электрофилы (ион имидазолия, неионизованные карбоксильные группы, ионы металлов и т. п.). В первичной структуре молекулы фермента группы активного центра обычно удалены друг от друга (см. рис. 1). Однако в третичной структуре аминокислотные остатки, принимающие участие в катализе, некоторым образом фиксированы [c.17]

У простых ферментов активные центры образуются за счет своеобразного расположения аминокислотных остатков в структуре белковой молекулы. К таким аминокислотным остаткам следует отнести 5Н-группы цистеина ОН-группы серина — МН-группы кольца имидазола в гистидине, а также некоторое значение придается карбоксильным группам аспарагиновой и глутаминовой аминокислот, индольной группе триптофана и др. Хотя вопрос о природе и механизме действия активных центров представляет большой интерес, но, к сожалению, наши сведения об этом являются пока ограниченными. Выяснено, что количество активных центров в ферментах, как правило, очень ограничено так, например, большинство ферментов имеют от 1 (трипсин, химотрипсин, карбокси-полипептидаза и др.) до 3—4 (уреаза) активных центров, и только отдельные ферменты содержат их в больших количествах (от 20 до 100 содержится в холинэстеразе и др.). [c.106]

Различают Г. специфичные к НАД, НАД и НАДФ или только к НАДФ. Фермент имеет мол. м. 210-480 тыс. и обычно состоит из 4 или 6 одинаковых субъединиц. В активном центре содержатся остатки лизииа, тирозина и цистеина. Третичная структура характеризуется наличием доменов с мол. м. 20 тыс. Известна первичная структура нескольких Г. Оптим. каталитич. активность при аминировании в области pH 7,5-8,5, при дезаминировании 8,5-9,5. [c.587]

Фермент состоит из 4 субъединиц с мол. массами ок. 70, 30, 14 и 12 тыс. и содержит в качестве окислит.-восстановит. групп флавинадениндинуклеотид (ковалентно связанный с самой тяжелой субъединицей) и 3 Fe-S-кластера (ассоциированных с субъединицей с мол, м. 30 тыс.). Одна из малых субъединиц С. высших организмов и фумаратредук-тазы микроорганизмов содержит гем. Активный центр, связывающий сукцинат, локализован на самой тяжелой субъединице, а центр, связывающий убихинон,-в субъеди-нш(е с мол, м, 12 тыс, В специфич, связывании сукцината участвуют остатки аргинина, гистидина и цистеина. С. проявляет оптим. каталитич. активность при pH 7,5-8. Установлены первичные структуры субъединиц с мол. м. 70 и 30 тыс. [c.451]

Инактивация фермента наблюдается при модификации карбоксильных фупп, а также остатков арганина, гастидина и тирозина. В непосредственной близости от активного цен-тоа Э. из дрожжей расположен остаток цистеина-247, модификация к-рого приводит к инактивации фермента. Однако в ферментах животного происхождения в этом положении находится остаток валина и нет данных об участии остатков цистеина в формировании активного центра. [c.481]

Регуляция путем ингибирования. Ингибирование ферментов может быть необратимым и в этом случае вызывается обычно внешними факторами, например, нагреванием, ядами, денатурирующими агентами. Примеры необратимого ингибирования - действие диизопропилфторфосфата на сериновые ферменты, связывание гидроксильных или тиоловых групп в активном центре ионами тяжелых металлов, например при взаимодействии пдра-хлормеркурибензоата с 8Н-группами остатков цистеина в АЦ фермента. Действие необратимых ингибиторов не регулируется. [c.34]

Механизм действия сульфгидрильных протеаз — папаина, фпцина и бромелаина — принципиально аналогичен изображенному на рис. 6.3. В роли акцептора ацильной группы здесь выступает сульфгидрильная группа входящего в состав активного центра остатка цистеина. Об этом свидетельствуют данные, полученные при изучении действия химических ингибиторов и рН-зависимости каталитической реакции (группа с р/Са 8,4 появляется на стадии ацилирования, а не на стадии деацилирования), а также тот факт, что методами спектроскопии в ацил-ферменте была обнаружена сложная тиоэфирная связь. При замене воды на оксид дейтерия катализируемые папаином реакции проявляют значительный кинетический изотопный эффект следовательно, лимитирующей стадией является перенос протона. О химической природе группы, выступающей в роли общего основного катализатора, мы уже говорили выше. Поскольку сложные тиоэфиры легче взаимодействуют с аминами, чем с кислородными сложными эфирами, папаин является лучшим катализатором реакции транспептидации по сравнению с химотрип-сином. [c.146]

Заканчивая этот раздел, необходимо подчеркнуть, что в создании третичной структуры белков, вероятно, участвует много других факторов Например, папаин не имеет дисульфидных связей, а энолаза не содержит остатков ни цистеина, ни цистина однако оба эти фермента сохраняют глобулярную форму. Чибнелл полагал, что в белках имеются тиоловые эфиры, а недавно было высказано предположение о существовании связей этого типа в активном центре папаина. [c.38]

Смотреть страницы где упоминается термин Цистеин в активных центрах ферментов: [c.445] [c.403] [c.452] [c.107] [c.141] [c.70] [c.196] [c.163] [c.288] [c.297] [c.117] [c.41] [c.188] [c.456] [c.115] [c.523] [c.431] [c.451] [c.84] [c.142] [c.523] [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология