Ассоциация субъединиц

Влияние восстановления межмолекулярного дисульфидного мостика на ассоциацию субъединиц. [c.216]

Однако вряд ли отсутствие взаимодействия между субъединицами характерно для всех олигомерных ферментов. Кооперативные эффекты, свойственные некоторым регуляторным ферментам (гл. 8), по-видимому, объясняются именно таким взаимодействием с этим же связан и феномен межаллельной комплементации (гл. 10 и работа [5278]), который лежит в основе восстановления каталитической активности. Для выяснения степени гетерологических взаимодействий были исследованы также искусственные гибридные ферменты, которые образуются при ассоциации нативных и модифицированных химическими методами полипептидов [1543] или при ассоциации субъединиц, полученных от разных видов [3561]. [c.109]

В ряде случаев ясно, что ассоциация гидрофобных белков необходима для проявления функциональной активности, особенно когда фермент состоит из несимметричных и комплементарно соответствующих друг другу субъединиц. Такой случай называют гетерологической ассоциацией (в отличие от и з о л о г и-ческой ассоциации, при которой взаимодействуют симметричные протомеры, сохраняющие эквивалентность ). Пример гетерологической ассоциации дает гексокиназа, катализирующая фосфорилирование глюкозы в присутствии Mg-ATФ (Гончарова, 1985). Гексокиназа существует в виде димера с молекулярной массой 102 кДа. Повышение pH или ионной силы вызывает диссоциацию димера, наличие обоих субстратов реакции — его ассоциацию. Субъединицы в ассоциате ориентированы несимметрично два типа кристаллов, обнаруживаемых на рентгенограммах, соответствуют двум способам ассоциации. Для одного из способов, соответствующего наличию ферментативной активности, показано, что группы, участвующие в образовании белкового домена, принадлежат различным участкам каждого протомера. Это означает, что после связывания партнеров каждая молекула в ассоциате имеет разные группы в свободном состоянии. [c.48]

Поскольку симметричная модель не касается деталей взаимодействия субъединиц, в предыдущем разделе не было необходимости обсуждать геометрию ассоциации субъединиц, т.е. четвертичную структуру белков. Однако в последовательной модели учитывать геометрические факторы необходимо, потому что различное расположение субъединиц приводит к различным зависимостям степени насыщения от концентрации лиганда. То обстоятельство, что в последовательной модели уделяется большое внимание геометрическим факторам и что каждый тип геометрии взаимодействия субъединиц должен рассматриваться отдельно, привело к широко распространенному, но ошибочному заключению, что эта модель является более общей и более сложной, чем симметричная. Следует подчеркнуть, что для любой заданной геометрии взаимодействия субъединиц обе модели приблизительно одинаково сложны, причем ни одна из них не яв- [c.186]

НАД-зависимые дегидрогеназы представляют собой довольно обширный класс ферментов, важной особенностью строения которых является наличие четвертичной структуры. Нативная молекула НАД-зависимых дегидрогеназ состоит из нескольких (от двух до восьми) идентичных субъединиц, причем каждая из них формирует свой собственный активный центр. При исследовании таких ферментов.возникает естественный вопрос — зачем же нужна олигомерная структура, если активный центр образуется без ее участия Одна из функций четвертичной структуры — стабилизация белковой глобулы за счет образования общего гидрофобного яд ра — была известна достаточно давно и не вызывала сомнений (например [1]). В отношении же роли ассоциации субъединиц в катализе и регуляции ферментативной активности долгое время сохранялись весьма неопределенные представления. С одной стороны, в каждой субъединице олигомера дегидрогеназ были все предпосылки для осуществления каталитического акта, а с другой — при проведении опытов в растворе накапливалось все большее количество данных об отсутствии активности у мономерных форм и о необходимости их ассоциации для появления активной молекулы фермента [2, 3]. Эти данные, а также факт существования кооперативных взаимодействий между субъединицами (что характерно для большинства дегидрогеназ) позволили ряду исследователей предложить следующую концепцию катализ возможен только при объединении нескольких субъединиц, поскольку для полного протекания реакции в активном центре одной субъединицы необходимы определенные изменения в сопряженном с ним активном центре другой субъединицы. Например, в случае глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы (КФ 1.2.1.12) фосфоролиз ацилфермента с образованием продукта реакции (а возможно, и отщепление НАДН) в активном центре одной субъединицы происходит только при связывании субстрата в соседней субъединице [c.80]

Однако важной особенностью исследований ряда ферментов под давлением является обратимость реакции диссоциации — ассоциации и сопряженной с ней инактивацией — реактивацией [21]. Поскольку обратная ассоциация субъединиц в нативный фермент в тех случаях, когда она возможна, требует некоторого времени, главным критерием того, чт( опыты под давлением дают истинные активационные объемы ДУ , должна быть быстрая обратимость действия давления на скорость реакции. Действительно, если единственной причиной изменения скорости является [c.167]

Во-аторых, при сравнительно небольшой величине цепей умень-швется влияние случайных ошибок, которые могут возникнуть в процессе биосинтеза белковых молекул. Кроме того, возможна дополнительная выбраковка неправильных , ошибочных полипептидов в процессе ассоциации субъединиц в единый комплекс. [c.122]

В создании четвертичной структуры принимают участие силы взаимодействия между отдельными группами, расположенными на поверхности белковых глобул. Такими силами могут быть водородные связи, электростатическое взаимодействие разноименно заряженные групп, ван-дер-ваальсово взаимодействие боковых радикалов аминокислот. Часто ассоциация субъединиц в сложные комплексы является основой биологической активности последних. Например, для проявления активности щелочной фосфатазы необходимо предварительное объединение двух ее субъединиц. Иногда мы имеем и обратную картину, когда фер-йентативная активность обнаруживается только после разъединения составляющих белковой молекулы (дегидрогеназа фосфо-глицероальдегида). Однако необходимо сразу же подчеркнуть, [c.95]

Как было установлено, в животных организмах альдолаза присутствует в виде форм А к В. Для формы А лучшим субстратом является фруктозо-1,6-дифосфат, а для формы В —фруктозо-1-фосфат [7]. Эти альдолазы имеют близкую молекулярную массу (порядка 150 ООО), сходный аминокислотный состав, но иную последовательность аминокислот, хотя некоторые части их молекулы построены одинаково. Альдолаза А диссоциирует в кислоте на четыре неактивные субъединицы, нейтрализация приводит к ассоциации субъединиц с образованием молекул, обладающих многими свойствами нативнога фермента. Альдолаза В также дает в кислоте четыре субъединицы, но нейтрализация восстанавливает активность молекулы лишь на 20%. [c.174]

Одной из первых работ, посвященных обсуждению физической природы флип-флоп -механизма катализа, явилась статья Луизи и Зандоменеги [114], в которой димерный фермент рассматривается как система взаимодействующих осцилляторов, передающих друг другу энергию через слабое, эластичное сопряжение. Флип-флоп -механизм является в этом случае следствием попеременной миграции энергии между взаимодействующими субъединицами. Авторы приходят к выводу, что описанный процесс наиболее близко согласуется с механизмом возникновения асимметрии в результате конформационных изменений, вызванных ассоциацией субъединиц. Однако эта асимметрия является, по мысли авторов, динамической, поскольку флуктуационная энергия (и соответствующее конформационное состояние) непрерывно перетекает от одной субъединицы к другой. Эта асимметрия может быть заморожена только при реакции на одном из двух участков, что проявляется как реакционная способность половины от числа активных центров . Несовершенство этого подхода состоит в том, что отсутствует тесная связь между процессом переноса энергии между субъединицами и ролью этого переноса в осуществлении каталитического акта. Кроме того, в данной работе не развиты представления о том, по каким конкретным структурам и с помощью какого механизма эта энергия передается. [c.107]

Г. Бейхок сравнил ряд свойств гемсодержащих субъединиц гемоглобина и соответствующих глобиновых полипептидных цепей. Характер ассоциации субъединиц оказался существенно различным. Ниже приведены некоторые равновесные состояния субъединиц гемоглобина. Индекс Л относится к гемсодержашим цепям, индекс о — к цепям без гема. Общая картина достаточно сложна. Например, наличие гема способствует ассоциации /3-субъединиц и ингибирует ассоциацию а-субъединиц. Более того, очевидно, что гем может влиять иа образование четвертичной структуры, даже если он и не участвует непосредственно в этом процессе в качестве компонента, входящего в состав реакционноспособной области субъединиц. Его действие, по-видимому, сводится в основном к тому, что он изменяет вторичную и третичную структуры субъединиц. [c.62]

Рассмотрим теперь простую модель спиральной полимеризации, представленную на рис. 2.50. На нем изображена спираль, содержащая три мономера на один виток, однако все последующие соображения справедливы для любой спирали. До тех пор, пока первый виток спирали не заверщен, каждое прибавление мономера может быть описано одним и тем же значением константы ассоциации A . Однако при начале заполнения второго витка каждый новый мономер образует контакты уже с двумя субъединицами, а не с одной. Поэтому свободная энергия такой ассоциации субъединиц изменится и процесс добавления новых субъединиц будет характеризоваться новой константой к . Поскольку при формировании структуры контакты между субъединицами энергетически выгодны, то > к Интуитивно можно предположить, что данная модель приведет к представлению о кооперативной полимеризации. Цепи, длина которых больше одного витка спщтали, могли бы расти за счет коротких цепей, поскольку для них константы связывания новых мономеров выше. [c.141]

Для опредмения парциального мольного объема ассоциации субъединиц АУ согласно (24) и (26) необходимо проводить измерения V после достижения равновесия при разных давлениях. Это не входило в цель данной работы, так как не требует быстрого запуска реакции под давлением — главного назначения описанного прибора. [c.174]

Этот фермент, выделенный из многих источников, представляет собой тетрамер с мол. весом 140 000. Он может существо вать в двух формах Н4, преобладающей в сердечной мыщце, и М4, преобладающей в скелетной мыщце [33, 34]. Эти формы называются изоферментами — разными молекулярными формами одного и того же фермента. Аминокислотный состав форм М4 и Н4 существенно различается кинетические свойства изоферментов также неодинаковы. Несмотря на это, свойства центров ассоциации субъединиц весьма близки, поскольку вероятность образования таких гибридных форм, как МзН, М2Н2 и МНз, определяется чисто статистическими факторами [35]. В ходе каталитической реакции субъединицы никак не взаимодействуют между собой, так что кинетические свойства, например, формы НзМ и смеси форм Н4 и М4 в соотнощении 3 1 идентичны. Кристаллическая структура апофермента, выделенного из акулы, была установлена с разрешением 2,0 А, а его комплекса с аддуктом NAD—пируват — с разрешением 2,8 А [36]. Молекула фермента симметрична, а субъединицы структурно эквива лентны. [c.353]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология