Термолизин связывание

Ионы металлов в белках и ферментах выполняют ряд каталитических и структурных функций. Их роль в биокатализе подтверждается тем, что примерно треть известных в биохимии ферментов активна только в присутствии ионов металлов [1]. О структурной роли ионов металлов в биологических системах свидетельствует существование многочисленных ферментов, в которых ионы металла непосредственно не участвуют в каталитическом акте, но оказываются необходимыми для выполнения этими ферментами их биохимической функции. Таким образом, ионы металлов в белках и ферментах можно условно подразделить на два класса химические и структурные металлы. Химические металлы — те, которые принимают непосредственное участие в биохимической реакции, например в окислительно-восстановительных реакциях пер-оксидаз и ферредоксинов или в связывании кислорода гемоглобином. Структурные металлы либо стабилизируют конформацию фермента, необходимую для выполнения его биологической функции, как, например, кальций(П) в термолизине, либо косвенно промотируют катализ, обеспечивая необходимую ориентацию субстратов или каталитических групп белка, например магний(И) в фосфоглюкомутазе. [c.11]

Белки, в которых связывание иона металла необходимо для стабилизации структуры или существенно для реализации каталитической функции при сравнительно слабом взаимодействии иона металла с некоторыми специфическими аминокислотными остатками, как, например в термолизине или стафилококковой нуклеазе. [c.16]

При введении тербия(П1) в каль-цийсвязывающий центр термолизина (гл. 7, разд. Г, 4) наблюдалась флуоресценция, обусловленная переносом энергии от иона кобальта(II), находящегося в центре связывания цинка. С помощью уравнения Фёрстера было получено расстояние между Са + и 2п2+, равное 1,37 нм, что согласуется с результатами рентгеноструктурного исследования этого фермента [66] [c.32]

Эффективным заместителем иона Са(П) при активации а-амила-зы [309] и при конверсии трипсиногена в трипсин [308] является ион N(1(111). Предварительные исследования [316, 317] показали, что специфическая активность нуклеазы стафилококка с тимидин-3 -фосфат-5 -(п-нитрофенилфосфатом) в качестве субстрата примерно в полтора раза выше в присутствии иона Мс1(111), чем в присутствии иона Са(11). Однако из данных ЯМР следует, что связывание иона N(1(1 И), вероятно, происходит вблизи гистидина-46 и остатка глу-тамата [316, 318]. Для определения различия структурных ограничений при связывании Са(П) и ионов лантанидов нуклеазой стафилококка необходим детальный анализ стереохимии расположения ионов лантанидов относительно соседних аминокислотных остатков. В отличие от термолизина [311] попытки получить лантанид-замещенную нуклеазу стафилококка в кристаллической ( юрме до сих пор не увенчались успехом [299]. Таким образом, эти результаты показывают, что структурные требования при связывании иона [c.121]

Процессы десольватации приводят к положительному изменению энтропии за счет увеличетя числа трансляционных степеней свободы системы при высвобождении молекул Риды. Подробно вклад различных факторов в энергию связывания ингибиторов термолизином рассмотрен в работах [2596,3007]. [c.280]

Недавно были опубликованы очень важные результаты дальнейших исследовании, касающихся роли кальция в термостабильности термолизина (Dahlquist et al., 1976). Показано, что избыток ионов Са + стабилизирует нативный голофермент, препятствуя тому, что, по-видимому, является кооперативным структурным переходом, приводящим в конечном счете к автолизу фермента при температурах выше 50°С. Подобным стабилизирующим действием не обладают ни цинк (присоединяющийся к участку, отличному от участков связывания четырех ионов Са2+), ни тербий (присоединяющийся к двойному участку связывания Са +). Если тербий присоединяется не к двойному участку связывания Са +, а к другим участкам молекулы, то при этом также наблюдается ее стабилизация, что навело авторов иа мысль о вовлечении в переход, вызывающий автолиз фермента, участка молекулы, отличного как от активного центра, так и от двойного участка связывания Са +. При условии, что ионы тербия прочно присоединены к двойному участку связывания Са +, удаление двух других ионов Са + из соответствующих участков приводит к необратимому изменению фермента, сохраняющего лишь около 40% исходной каталитической активности. Однако измененный таким способом термолизин денатурируется при низкой температуре и при нагревании не стабилизируется ионами Са +. [c.302]

По мнению авторов, полученные ими данные указывают на то, что основная роль Са + в стабилизации нативного термолизина против тепловой денатурации заключается в защите области молекулы, находящейся вблизи одного или обоих одиночных участков связывания Са +, от кооперативного конформационного изме- [c.302]

Например, не удивительно, что трехмерная структура термоли- зина не обнаруживает каких-либо необычных стабилизирующих взаимодействий, так как апофермент имеет почти такую же термостабильность, как и другие протеазы различие состоит лишь в том, что термолизин имеет дополнительные участки связывания ионов Са +. С другой стороны, вероятно, все апоферредок- сины характеризуются высокой термостабильиостью, а главное различие между ними заключается в их сродстве к атомам же- леза и сульфид-ионам. [c.308]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология