Химотрипсин

Таким образом, и механизм каталитического действия, и специфичность к субстрату ферментов можно объяснить свертыванием их полипептидной цепи и положением на ней радикалов. Характер свертывания белковой цепи в трипсине показан на рис. 21-20. Этот фермент построен из одной непрерывной полипептидной цепи, включающей 223 аминокислоты. (В нумерацию аминокислот на рисунке внесены изменения-пропуски и вставки, чтобы привести ее в соответствие с нумерацией в химотрипсине и эластазе.) Молекула трипсина имеет приблизительно сферическую форму диаметром 45 А и чашевидное углубление с одной стороны для активного центра. На рис. 21-20 атомы аспарагиновой кислоты, гистидина и серина в активном центре изображены черными кружками. Подлежащая разрыву белковая цепь изображена цветными кружками с черными ободками, а стрелка указывает положение разрываемой связи. Жирные штриховые синие линии с двух концов субстрата указывают, что его цепь растягивается на значительную длину в обоих направлениях. Карман специфичности для радикала R изображен точечными синими линиями в правой нижней части рисунка, и поскольку иллюстрируемой молекулой является трипсин, в карман вставлена аргининовая боковая цепь, притягиваемая отрицательным зарядом аспарагиновой кислоты 189 в нижней части кармана. [c.323]

Таким образом, различная доступность связей - ONH- гидролитическому распаду определяется преимущественно особенностями первичной структуры макромолекулы. Это явление позволяет решать задачи выбора специфических деструктирую-щих реагентов, способных селективно разрывать пептидные связи между определенными аминокислотными звеньями. Наиболее подходящими в этом отношении являются гидролитические ферменты. Например, фермент трипсин разрывает связь ONH- практически исключительно между Arg и Lys. Другой фермент, химотрипсин, разрывает пептидные связи преимущественно между звеньями, имеющими ароматические ядра (например, между Туг и Phe). [c.360]

Одним из наиболее исследованных семейств ферментов являются сери-нопротеазы. Все они предназначены для расщепления полипептидньгх цепей белков по механизму, в котором участвует боковая цепь аминокислоты серина (— Hj—ОН), находящейся в активном центре фермента. Три такие протеазы (трипсин, эластаза и химотрипсин) синтезируются в поджелудочной железе и вьщеляются ею в кишечник, где они превращают содержащиеся в пище белки в аминокислоты, способные всасываться через стенки кишечника. Благодаря возможности легко изолировать эти ферменты и их сравнительно высокой устойчивости их удалось интенсивно исследовать химическими способами еще до того, как стало возможным проведение рентгеноструктурного анализа белков. В настоящее время биохимический и рентгеноструктурный анализы позволили установить достаточно ясную картину функции этих ферментов, иллюстрирующую два аспекта действия любых ферментов каталитический механизм и специфичность к субстрату. [c.318]

До сих пор ничего не говорилось о специфичности ферментов. Если трипсин, химотрипсин и эластаза обладают идентичным каталитическим механизмом, то чем они отличаются друг от друга Ответ заключается в том, что они селективны к характеру боковой цепи, следующей за той, в которой они разрывают пептидную связь. В уравнениях (21-1)-(21-3) соответствующие радикалы обозначены К и находятся непосредственно перед карбонильной группой связи, подлежащей разрыву. Каждый из трех рассматриваемых ферментов имеет на своей поверхности карман специфичности , в который входит указанный радикал при связывании субстрата. Этот карман специфичности в трипсине длинный и глубокий, с отрицательным зарядом на дне от ионизованной аспарагиновой кислоты (рис. 21-19, а). Благодаря этому трипсин благоприятствует разрыву белковой пептидной цепи по связи, следующей за положительно заряженными радикалами лизина или аргинина. В химотри тсине карман специфичности шире (рис. 21-19, б) и образован исключительно гидрофобными радикалами, поэтому химотрипсин благоприятствует разрыву пептидной связи, следующей за объемистым ароматическим радикалом, как, например, [c.322]

Фермент химотрипсин, глобулярный белок [c.453]

Образующийся промежуточный продукт называется ацилированным ферментом. Если бы реакция остановилась на этом, трипсин или химотрипсин представляли собой не катализатор, а реагент. Суть катализа заключается в том, что катализатор обеспечивает более легкий (и, следовательно, более быстрый) путь реакции, но в конце реакции возвращается в исходное состояние. Фермент восстанавливается на второй стадии процесса с участием молекулы воды [c.319]

Каталитическую активность а-химотрипсина нельзя приписать исключительно наличию системы переноса зарядов. Из рентгено структурных исследований следуют многие другие факторы, от ветственные за каталитический процесс. Было обнаружено де вять видов специфических ферментсубстратных взаимодействий которые повышают эффективность а-химотрипсина. Например стабилизация тетраэдрического интермедиата, а следовательно понижение энергетического барьера переходного состояния, со провождается образованием водородной связи между карбониль ной группой субстрата и амидным атомом Ser-195 и Gly-193 В химотрипсиногене эта водородная связь отсутствует. Действи тельно, уточнение структур химотрипсиногена и а-химотрипсина с помощью рентгеноструктурного анализа показывает различия в расположении каталитической триады в зимогене и ферменте. Это конформационное изменение в общей трехмерной структуре фермента, возможно, вызывает значительные изменения химических свойств каталитического центра, что может играть важную роль в увеличении ферментативной активности при активации зимогена. [c.221]

Удивительное свойство бифенильного модельного соединения состоит в том, что в растворе оно существует в двух медленно взаимоиревращающихся формах, в которых эфирная группа занимает либо внешнее (экваториальное), либо внутреннее (аксиальное) положение относительно бифенильной системы. а-Химотрипсин проявляет суи ествепиую специфичность к 5,5экв-конформеру, тогда как остальные конформеры существенно инертнее к ферменту. Скорость гидролиза и константа Михаэлиса для активного кон-формера фактически идентичны аналогичным величинам соответствующего нормального субстрата — метилового эфира М-бензоил-фенилаланина. [c.235]

При pH 7, 25°С константа скорости этой реакции (200 мин ) сравнима с константой для расщепления /г-нитрофенолята а-химотрипсином (180 МИН ). Стадией, определяющей скорость реакции, является ацилирование (/гг). В первом приближении это удовлетворительная модель для имитации образования промежуточного ацилфермента, хотя Н1з-57 в а-химотрипсине действует как общеосновной — общекислотный, а не нуклеофильный катализатор. [c.226]

Для возбуждения спектров КР используют обычно излучение в видимой области. При этом спектры КР также находятся в видимой области, что позволяет использовать для их записи стеклянную оптику. Поскольку вода прозрачна для видимого света и очень слабо рассеивает его, она служит прекрасным растворителем для получения спектров КР- При этом доступны для исследования многие водные растворы, интересные с биологической точки зрения, для которых использование метода ИК-спектроскопии затруднительно или даже невозможно. Примером могут служить растворы а-химотрипсина и других ферментов, в спектрах КР котор были обнаружены полосы, характерные для ряда структурных элементов в этих молекулах. [c.222]

Какой тетраэдрический промежуточный продукт образуется при расщеплении белков при помощи трипсина или химотрипсина Сколько раз за один полный каталитический цикл образуются тетраэдрические промежуточные продукты [c.343]

Скорость этой реакции в 10 раз больше, чем в случае этилбен зоата. При этой реакции имеет место основной катализ, и в присутствии НгО вместо НгО, как и ожидалось, ее скорость понижается по крайней мере в два раза (/ен/ о = 3,5). Таким образом, переход протона осуществляется в переходном состоянии, так что аналогия с а-химотрипсином очевидна. [c.231]

Вообще говоря, существуют еще три уровня специфического узнавания субстратов в ферментативном катализе. Давайте рассмотрим пептидную связь в полипептидной цепи. Боковая цепь Рг определяет нормальную специфичность фермента. Для а-химотрипсина Нг — это ароматическая боковая цепь, а гидрофобная полость (ароматическая щель) в активном центре предназначена для взаимодействия с аминокислотой, узнаваемой ферментом. Такую избирательность называют первичной структурной специфичностью. [c.235]

Помимо эффекта сближения и эффекта ориентации следует учитывать также третий фактор — стерическое сжатие. Тем не менее эти факторы не объясняют повыщення констант скорости реакций ио крайней мере еще в 10 —10 раз. Среди возможных объяснений следует упомянуть электростатическую стабилизацию переходного состояния и снятие напряжения в основном состоянии. Следует учесть и такой фактор, указанный Бендером, как замораживание субстратной специфичности . Примером этого служит ароматическая полость в, а-химотрипсине (см. ниже), создающая благоприятную стерическую ситуацию для боковой цепи аминокислоты субстрата. [c.215]

Атака транс-пептидной связи гидроксилом 8ег-195 а-химотрипсина приведет к пространственному расположению, изображенному на с. 253 (внизу). [c.255]

Каким образом трипсин, химотрипсин и эластаза различают свои собственные субстраты [c.343]

Реакцией, которую катализуют трипсин, химотрипсин и эластаза, является гидролиз или разрыв пептидной связи белка [c.318]

Как уже упоминалось, существует значительная перекрестная специфичность для а-химотрипсина, папаина и субтилизииа. Результаты подобных исследований хиральной специфичности, видимо, прольют свет на новые аспекты эволюционной дивергенции протеаз млекопитающих, бактерий и животных. Кроме того, активация зимогена, как правило, — это промежуточный этап как в биосинтезе протеаз, так и в самых разнообразных биологических процессах, например коагуляция крови, комплементарные реакции, выработка гормонов, фибриполпз и т. д. Такой точный и ограниченный протеолиз ферментами с широкой первичной специфичностью также показывает решающую важность третичной структурной специфичности протеаз в их взаимодействиях с природными субстратами [107]. [c.238]

Трипсин, химотрипсин и эластаза-три родственных фермента, обладающих одинаковым каталитическим механизмом, но имеющих различную избирательность к субстрату. Они воздействуют на белковую цепь субстрата, образуя ацильный промежуточный продукт между сериновым радикалом фермента и фрагментом цепи субстрата, а затем отщепляют этот фрагмент цепи с молекулой воды. Избирательность этих ферментов определяется наличием на их поверхности по соседству с активным центром кармана , в который вставляется один из радикалов субстрата, подходящий по размеру. [c.339]

Ер качестве конкретной системы можно исследовать комплекс а-химотрипсина с профлавином, который является ингибитором фермента. При уменьшении pH среды снижается связывание фер- [eнтa в комплекс за счет конкурентной реакции с протонами [c.197]

При рН-скачке иод действием имлульса света наблюдается уменьшение поглощения комплекса, которое протекает с константой скорости Константа = л-моль с , й 1=10 с К Концентрация а-химотрипсина и профлавина моль/л. Концентрация о-нитробензальдегнда 10 3 моль/л. Измерение поглощения комплекса проводят при 465 нм. Свободный профлавип имеет максимум поглощения 455 нм. [c.198]

Один из возможных путей для получения ответа на поставленные вопросы, вероятно, состоит в использовапии простых модельных субстратов фермента а-химотрипсипа. С этой целью Хейн и Ниман [101] впервые попытались выяснить конформацию некоторых субстратов, присоедипенных к а-химотрипсину, используя молекулы с фиксированной конформацией, для моделирования конформации, которую принимает в активном центре типичный ациклический субстрат метиловый эфир Н-ацетил-ь-фенилаланина (ь-АРМЕ). Для этого Ниман изучал кинетические свойства о- и ь-1-кето-3-карбометокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина (КСТ1). Это [c.233]

Субтнлизин, сериновая протеаза бактериального происхождения, также проявляет, подобно а-химотрипсину, обращенную специфичность к D-K TI [103]. Это предполагает, что оба фермента обладают сходной специфичностью к конфигурации их субстратов. Такая общая специфичность ясно подтверждает близкую структурную аналогию первичных связывающих центров обоих ферментов, и, более того, она отражает эту аналогию. Близкая структурная аналогия объясняет, каким образом а-химотрипсин и субтилизин, имеющие абсолютно разное филогенетическое происхождение, в действительности замораживают свои субстраты в одинаковой активной конформации. [c.234]

Исследовались также свойства а-химотрипсина, метилированного по Н15-57, для объяснения механизма действия этого фермента. Метилированный а-химотрипсин примерно в 10 раз активнее а-химотрипсина [99]. Результаты исследований говорят о том, что общеосновной катализ остается составной частью механизма гидролиза модифицированным ферментом. [c.230]

Было показано, что синтетические сополимеры также проявляют каталитические эффекты, сравнимые с ферментативным катализом. С целью ныяснения возможности кооперативного взаимодействия имидазольной и гидроксильной групп получен сополимер винил-имидазола и винилового спирта. Он напоминает фермент а-химотрипсин. Однако сополимер лишь немногим более активен, чем поливинилимидазол в реакциях гидролиза эфиров. [c.298]

Если С химотрипсином инкубировать раствор чистого / ,5акс-К0Н-формера (в смеси диоксан — вода, 5 95), никакого гидролиза не происходит. Однако в диоксановом растворе этот же конформер через некоторое время под действием а-химотрипсина легко гидролизуется. Следовательно, при растворении кристаллов J ,S акс КОН-формера в органическом растворителе происходит постепенная изомеризация в ферментативно активный конформер. [c.236]

Принципы метода можно проиллюстрировать на примере одного из первых экспериментов по введению аффинной метки — реакции Ы-тозил-ь-фенилаланинхлорметилкетона (ТФХК) с а-химотрипсином [314]. [c.449]

Молекула этого фермента не очень большая его полипептидная цепь включает 129 аминокислот. Лизоцим — первый фермент, структура которого была установлена в 1967 г. с помощью рентгеноструктурного анализа [108]. В отличие от сс-химотрипсина по одной стороне эллипсоидальной молекулы лизоцима проходит глубокая щель для связывания субстрата. Щель разделена на 6 участков AB DEF. Остаток NAM может связываться только в участках В, D и F, тогда как остатки NAG синтетического субстрата могут связываться со всеми участками. Связь, которая подвергается расщеплению, находится между участками D и Е. [c.239]

Делоншам любезно сообщил нам свои собственные взгляды на механизм, по которому ог-химотрипснн и другие сериновые протеазы могут гидролизовать вторичные амины при стереоэлектронном контроле (рис. 4.7). Петков и др. [119], изучая влияние уходяш,ей группы на реакционную способность анилидов ири гидролизе, катализируемом а-химотрипсином, пришли к подобному же заключению. Кроме того, теория стереоэлектронного контроля была пспользована в приложении к механизму действия рибо-пуклеазы А, нуклеазы стафилококков и лизоцима [120]. [c.256]

Ферменты, гидролизующие амидные и эфирные связи, можно разделить на три класса 1) требующие для каталитической активности наличия тиольной группы, такие, как папаии, фицин и другие растительные ферменты, 2) ингибируемые диизопропил-фторфосфатом (ДФФ), такие, как а-химотрипсин, трипсин, [c.343]

Основы неорганической химии для студентов нехимических специальностей (1989) -- [ c.296 ]

Органический синтез. Наука и искусство (2001) -- [ c.488 ]

Органическая химия. Т.2 (1970) -- [ c.698 , c.713 , c.714 ]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.9 , c.107 , c.113 , c.167 ]

Химия природных соединений (1960) -- [ c.532 ]

Аминокислоты Пептиды Белки (1985) -- [ c.168 , c.169 , c.211 , c.364 , c.365 , c.381 , c.408 ]

Проблема белка (1997) -- [ c.0 ]

Успехи органической химии Том 1 (1963) -- [ c.164 , c.198 ]

Аминокислоты, пептиды и белки (1976) -- [ c.36 ]

Химия углеводов (1967) -- [ c.571 ]

Органический синтез (2001) -- [ c.488 ]

Биоорганическая химия (1991) -- [ c.346 ]

Биохимия (2004) -- [ c.41 , c.61 , c.85 , c.363 ]

Органическая химия Том2 (2004) -- [ c.522 ]

Катализ и ингибирование химических реакций (1966) -- [ c.121 , c.138 , c.140 ]

Установление структуры органических соединений физическими и химическими методами том 2 (1967) -- [ c.395 , c.396 , c.410 , c.412 , c.415 , c.416 , c.417 ]

Органическая химия (1963) -- [ c.426 , c.427 ]

Аффинная хроматография (1980) -- [ c.108 , c.267 , c.272 ]

Методы биохимии и цитохимии нуклеиновых кислот растений (1970) -- [ c.0 ]

Люминесцентный анализ (1961) -- [ c.340 ]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.142 , c.143 , c.152 , c.194 , c.227 , c.239 , c.244 , c.256 , c.748 , c.749 ]

Возможности химии сегодня и завтра (1992) -- [ c.174 ]

Биотехнология (1988) -- [ c.5 ]

Механизмы биоорганических реакций (1970) -- [ c.0 ]

Биологическая химия Издание 3 (1960) -- [ c.316 ]

Биологическая химия Издание 4 (1965) -- [ c.333 , c.334 ]

Основы биологической химии (1970) -- [ c.89 , c.90 , c.198 , c.203 , c.204 , c.425 , c.430 ]

Органическая химия Углубленный курс Том 2 (1966) -- [ c.634 , c.697 , c.698 ]

Органическая химия нуклеиновых кислот (1970) -- [ c.516 ]

Вода в полимерах (1984) -- [ c.89 ]

Химия полимеров (1965) -- [ c.702 ]

Лабораторное руководство по хроматографическим и смежным методам Часть 2 (1982) -- [ c.0 ]

Современная общая химия (1975) -- [ c.2 , c.258 ]

Химия жизни (1973) -- [ c.99 ]

Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях Издание 3 (1969) -- [ c.237 ]

Методы химии белков (1965) -- [ c.124 ]

Введение в ультрацентрифугирование (1973) -- [ c.157 , c.165 ]

Химия и биология белков (1953) -- [ c.289 , c.293 , c.307 , c.364 , c.384 ]

Биохимический справочник (1979) -- [ c.120 , c.139 ]

Лекарственные средства _1964 (1964) -- [ c.134 ]

Пептиды Том 2 (1969) -- [ c.194 , c.201 , c.386 , c.388 , c.394 , c.396 ]

Курс органической и биологической химии (1952) -- [ c.345 , c.346 ]

Катализ в химии и энзимологии (1972) -- [ c.43 , c.45 , c.48 , c.51 , c.52 , c.177 , c.182 , c.231 , c.233 , c.234 , c.243 , c.244 ]

Химия биологически активных природных соединений (1976) -- [ c.394 , c.438 ]

Краткая химическая энциклопедия Том 2 (1963) -- [ c.211 ]

Начала органической химии Кн 2 Издание 2 (1974) -- [ c.653 , c.662 , c.701 ]

Начала органической химии Книга 2 (1970) -- [ c.721 , c.773 ]

Хроматография на бумаге (1962) -- [ c.468 ]

Биология Том3 Изд3 (2004) -- [ c.316 , c.317 ]

Химия высокомолекулярных соединений (1950) -- [ c.471 ]

Химия биологически активных природных соединений (1970) -- [ c.60 , c.79 , c.81 , c.154 , c.157 , c.190 , c.204 , c.207 , c.208 , c.210 , c.215 , c.218 , c.234 , c.237 , c.304 , c.306 ]

Биохимия Издание 2 (1962) -- [ c.36 , c.181 , c.192 , c.337 , c.339 ]

Ферменты Т.3 (1982) -- [ c.3 , c.4 , c.21 , c.121 , c.124 ]

Биотехнология - принципы и применение (1988) -- [ c.185 ]

Флеш-фотолиз и импульсный радиолиз Применение в биохимии и медицинской химии (1987) -- [ c.183 , c.201 , c.204 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.147 ]

Биохимия человека Т.2 (1993) -- [ c.64 , c.67 , c.92 , c.289 , c.292 ]

Проблема белка (1996) -- [ c.17 , c.53 , c.246 , c.247 , c.248 , c.249 , c.250 , c.251 , c.252 , c.253 , c.254 , c.255 , c.256 , c.257 , c.258 , c.259 , c.260 , c.261 , c.262 , c.263 , c.264 , c.265 , c.266 , c.267 , c.268 , c.269 , c.270 , c.286 , c.305 , c.306 , c.307 , c.308 , c.309 , c.310 , c.311 , c.312 , c.313 , c.347 , c.350 ]

Проблема белка Т.3 (1997) -- [ c.0 ]

Биохимия человека Том 2 (1993) -- [ c.64 , c.67 , c.92 , c.289 , c.292 ]

Химия протеолиза Изд.2 (1991) -- [ c.39 , c.308 ]

Практическая химия белка (1989) -- [ c.22 , c.156 , c.159 , c.170 , c.172 , c.224 , c.231 , c.346 , c.350 , c.359 ]

Биофизическая химия Т.1 (1984) -- [ c.16 , c.18 , c.30 , c.82 , c.83 , c.109 , c.112 , c.120 ]

Биофизическая химия Т.2 (1984) -- [ c.109 , c.381 ]

Основы ферментативной кинетики (1979) -- [ c.96 , c.107 , c.159 , c.161 , c.217 , c.221 ]

Методы исследований в иммунологии (1981) -- [ c.117 ]

Химия привитых поверхностных соединений (2003) -- [ c.446 , c.447 , c.529 , c.543 ]

Искусственные генетические системы Т.1 (2004) -- [ c.0 ]

Гены и геномы Т 2 (1998) -- [ c.60 , c.355 ]

Биосенсоры основы и приложения (1991) -- [ c.107 ]

Основы биохимии (1999) -- [ c.131 , c.262 , c.263 ]

Клиническая фармакология (1996) -- [ c.226 ]

Структура и механизм действия ферментов (1980) -- [ c.10 , c.24 , c.50 , c.113 , c.227 ]

Модифицированные аминокислоты и пептиды на их основе (1987) -- [ c.215 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.147 ]

Биологическая химия (2004) -- [ c.87 , c.333 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.153 , c.154 , c.155 , c.156 , c.157 , c.158 , c.161 , c.162 , c.163 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология