Ацетилхолинэстераза как субстрат

Этот тип кооперативности может моделировать работу фермента нервной системы ацетилхолинэстеразы. Фермент катализирует гидролиз положительно заряженного субстрата — ацетилхолина. [c.299]

В качестве иллюстрации смешанных типов ингибирования и активации ферментативных реакций можно привес+и данные по влиянию добавок н-бутанола на скорость реакций гидролиза сложноэфирного (рис. 79, а = 0,27, Р = 0) и пептидного (рис. 80, а = 0,2, Р = 2,3) субстратов карбоксипептидазой В, а также так называемое антиконкурентное (Р == О,/С = со,а/Сг з) влияние эффектора на катализ ацетилхолинэстеразой (рис. 81). [c.224]

При изучении кинетики гидролиза ацетилхолина, катализируемого ацетилхолинэстеразой, было показано, что ферментативная реакция ингибируется субстратом с константой диссоциации неактивного тройного комплекса ES2 (см. схему 6.1), равной [c.118]

Для истинной ацетилхолинэстеразы ингибирование, наблюдаемое при высоких концентрациях субстрата, можно объяснить реакцией Е8 с 8, приводящей к образованию неактивного комплекса. [c.142]

Можно представить себе и несколько иной механизм, существо вание которого подтверждается кинетическим анализом некоторых конкретных реакций, например катализируемых ацетилхолинэстеразой (см. гл. X). Образование нескольких связей субстрата с ферментом, с точки зрения микрокинетики, происходит в известной последовательности бимолекулярных реакций разрыв связей после электронной перегруппировки внутри Е5-комплекса происходит [c.92]

В качестве иллюстрации использования ультрамикрометода потенциометрического титрования при постоянном pH на рис. 37 приведена кинетическая кривая, полученная при измерении скорости гидролиза ацетилхолина, катализируемого ацетилхолинэстеразой нервной ткани мух. Эксперимент проведен при общем объеме реакционной смеси 0,7 мл и низкой концентрации субстрата (5,05.10 М). Кривая отвечает мономолекулярному ходу процесса. [c.151]

Вторым направлением развития метода потенциометрического титрования является создание способа поддержания в ходе ферментативной реакции постоянства концентрации субстрата в реакционной среде. Необходимость такого метода диктуется особенностями кинетики реакций, катализируемых ацетилхолинэстеразой и некоторыми другими ферментами, активность которых тормозится уже при сравнительно низких концентрациях субстрата. Прн изучении кинетики таких реакций во избежание субстратного торможения приходится работать в области концентраций, не достигающих насыщения фермента. С другой стороны, при высокой молекулярной активности фермента (как, например, в случае ацетилхолинэстеразы) это приводит к быстрому снижению концентрации субстрата и переходу из кинетической области нулевого порядка к мономолекулярной, что затрудняет вычисление начальной скорости реакции. [c.152]

Константы Михаэлиса для ацетилхолинэстеразы эритроцитов и нервной ткани (субстрат — ацетилхолин) [c.159]

Во-вторых, при исследовании ацетилхолинэстераз нервной ткани не исключено, что в неочищенных ферментных препаратах могут быть примеси холинэстеразы, также катализирующей гидролиз ацетилхолина. В этом случае результаты измерения Кт при применении низких концентраций ацетилхолина, когда активность примесей холинэстеразы незначительна, также более достоверны. Видимо, этими причинами объясняется то, что величины/Ст, полученные в работе [75], приблизительно в 200 раз выше, чем в работе [77]. Вероятно, значения Кт порядка 10 М наименьшие из всех известных для холинэстераз, что свидетельствует о наибольшем сродстве естественного субстрата к ферменту нервной ткани. Это вполне понятно с точки зрения физиологического значения ацетилхолина и ацетилхолинэстеразы для функций нервной системы. [c.159]

Рис. 43. Зависимость lg к от 1/7 для ферментативного гидролиза четырех субстратов при действии ацетилхолинэстеразы. Обозначения субстратов см. табл. 13

Как видно ИЗ приведенных рисунков, величина оптимума pH не столь типична для различения холинэстераз и ацетилхолинэстераз, как это иногда отмечалось в литературе. Во-первых, ацетилхолинэстеразы разного происхождения различаются в этом отношении между собой. Во-вторых, оптимум pH одного и того же фермента может зависеть от структуры субстрата. Так, например, если [c.180]

Если рассматривать карбаматы, в соответствии с изложенными представлениями Уилсона и сотрудников (стр. 196), как плохие субстраты ацетилхолинэстеразы, то кинетика ферментативного гидролиза в присутствии конкурентного ингибитора и ацетилхолина может быть описана уравнением [c.198]

Применение. В гистохимии ферментов в качестве субстрата для выявления ацетилхолинэстеразы и неспецифических холинэстераз. [c.48]

Применение. В качестве субстрата для выявления ацетилхолинэстеразы [c.49]

Применение. В обычной и электронной микроскопии в качестве субстрата для выявления ацетилхолинэстеразы [1, 2], Метод основан нй способности ацетилхолинэстеразы катализировать гидролиз тиоуксусной кислоты на уксусную кислоту и сероводород, который в присутствии ионов РЬ + образует черный осадок сульфида свинца, откладывающегося в структурах, обладающих холин-эстеразной активностью. [c.388]

Реакция гидролиза йодида Ы-метил-7-ацетоксихинолина, катализируемого ацетилхолинэстеразой, ингибируется субстратом [c.117]

Карбарил, широко используемый метилкарбамат, служит псевдосубстратом ацетилхолинэстеразы, который реагирует в 10 —10 раз медленнее, чем обычные субстраты. Образующийся карбамоилированный фермент не столь стабилен, как фосфорилированные ферменты, и поэтому ингибирование под действием карбарила обратимо. [c.106]

Так, у эстераз и эстеролитически активных протеиназ определено наличие в активном центре функционального остатка Сер, который подвергается ацилированию на промежуточной стадии процесса. Активный серил фигурирует в псевдохолинэсте-разе, фосфоглюкомутазе, в химотрипсине и трипсине и в ряде других ферментов. На рис. 6.7 изображена схема связывания субстрата ацетилхо-лина ацетилхолинэстеразой (АХЭ) и схема ингибирования ее активности при высокой концентрации субстрата [32]. В эсте-разный участок АХЭ входят нуклеофильная группа V и смежная с ней диссоциирующая кислотная Рис. 6.9. Схема действия креатинкиназы. группа НХ. Ацильный ос- Переходное состояние, [c.375]

Как молекула нейромедиатора, высвобождающаяся из пресинаптической мембраны, достигает постсинаптической мембраны Напрашивается простой ответ — посредством диффузии. Но здесь необходимо объяснить, как медиатор диффундирует мимо многочисленных молекул ацетилхолинэстеразы, которые присутствуют в синаптической щели и теоретически могли бы гидролизовать во много раз большие количества высвобожденного медиатора, сделав, следовательно, невозможным его взаимодействие с постсинаптической мембраной. Предполагается, что этому препятствуют либо структурные особенности вещества синаптической щели — базальной мембраны, которое, возможно, образует каналы, либо временное ингибирование ферментативной активности эстеразы, вероятно, из-за ее взаимодействия с иостспнантической мембраной или из-за насыщения субстратом. Высказано также предположение, что эстераза не присутствует в щели, т. е. на пути диффузии ацетилхолина, а находится в постсинаптической мембране, но такая модель не доказана [8]. [c.201]

Рис. 8.10. Модель ацетилхолинэстеразы. Фермент содержит активный центр и, возможно, многие периферические связывающие участки для различных эффектов ( 1—Р4). Активный центр состоит из аииоииой группы (—СОО ), которая реагирует с четвертичной аммонийной группой ацетилхолина, и гидроксильной группы серина, непосредственно участвующей в эстеразном действии фермента. Последнее активируется системой переноса заряда , которая в ходе катализа переносит протон через имидазольное кольцо остатка гистидина. Обозначения V — гидрофобная область Н1 — кислая группа, X—К — субстрат [11].

Используя полное уравнение, можно определить Ка и Къ при низких концентрациях субстрата, в то время как при высоких его концентрациях можно определить К п и К ъ- Знание этих констант диссоциации позволяет проникнуть в природу групп в комплексе и свободном ферменте на основании этих данных можно определить, какие группы подвергаются влиянию комплексообразования, и поэтому получить некоторые сведения о группах, являющихся активными при образовании комплекса с субстратом. Лэйд-лер [62[ составил таблицу данных, показывающих влияние на величину К комплексообразования, протекающего по тем местам молекулы, которые подвергаются ионизации, и, кроме того, связывающих эти эффекты с изменениями скорости и константы Михаэлиса при изменении pH. Там, где такие сведения оказываются непол ными, иногда для вычисления Ка или Къ можно воспользоваться методом, предложенным Диксоном (381. Сведения о группах, участвующих в комплексообразовании, были получены для взаимного превращения ионов фумаровой и малеиновой кислот в присутствии фумаразы [63J, для гидролиза сахарозы в присутствии сахаразы [64[, для гидролиза ацетилхолина при наличии холинэстеразы и ацетилхолинэстеразы [65[ и для окисления 2-амино-4-оксиптеридина в присутствии ксантиноксидазы [38]. [c.135]

Аффинная хроматография основана на способности ферментов образовывать прочные комплексы с иммобилизованными антителами, субстратами, эффекторами или ингибиторами. Примером аффинной хроматографии на иммобилизованном конкурентном ингибиторе [67] — ионе фенилтриметиламмрния — служит выделение ацетилхолинэстеразы из электрического органа морского угря [68]. Прочность комплекса падает при увеличении ионной силы [69], и это свойство можно использовать для избирательной десорбции фермента. [c.22]

При этом необходимо иметь в виду, что, работая с неочищенными ферментными препаратами (гомогенатами или экстрактами мозга, мышц и т. д.) и используя в качестве субстрата ацетилхолин, исследователь не имеет возможности различить холинэстеразу и ацетил-холинэстеразу и определяет суммарную скорость реакции, связанную с действием обоих типов фермента. Для изучения свойств отдельных ферментов необходимо их препаративное разделение с соответствующим контролем индивидуальности. В практике работы принято использование специфических субстратов, расщепляющихся одним и не расщепляющихся другим типом фермента, либо использование специфических ингибиторов. В последнем случае, если ингибитор избирательно тормозит действие] одного из ферментов, можно в качестве субстрата использовать ацетилхолин. Для измерения активности ацетилхолинэстеразы в присутствии холинэстеразы принято использование в качестве субстрата ацетил-Р-метилхолина для измерения активности холинэстеразы — бутирилхолина. [c.142]

Некоторые из методов применения хромогенных субстратов холинэстераз описаны в обзоре Августинссона [31]. После опубликования этого обзора описано несколько методов, представляющих интерес с точки зрения ферментативной кинетики. Так, Креймер и Джеймсон [63 показали, что гидролиз индофенилацетата катализируется ацетилхолинэстеразой эритроцитов, причем в результате реакции слабо окрашенный в желто-оранжевый цвет эфир превращается в сильно окрашенный в синий цвет индофенолят (при щелочных значениях pH) [c.155]

Отличие механизма действия диметилкарбамилфторида от действия фосфорсодержащих ингибиторов состоит в том, что образующееся диметилкарбамильное производное фермента с измеримой скоростью гидролизуется, в то время как фосфорильные производные в водной среде практически не гидролизуются. Вследствие этого активность ацетилхолинэстеразы, ингибированной диметилкарбамилфторидом, постепенно восстанавливается, и, следовательно, такой ингибитор может рассматриваться как своеобразный субстрат. [c.172]

Такой результат был получен Шукудза [112] для ацетилхолинэстеразы эритроцитов и ацетилхолина в качестве субстрата. В одной из наиболее обстоятельных работ по изучению влияния температуры на кинетику действия холинэстераз Уилсон и Кабиб [78] также нашли, что Кт для ацетилхолинэстеразы электрического органа угря не зависит от температуры (табл. 18). [c.174]

Оказалось, что зависимость Кт от температуры отличается от зависимости, обнаруженной Уилсоном и Кэбибом [78], а также Шукудза [114] для ацетилхолинэстеразы, и определяется природой субстрата. В случае гидролиза ацетил-Р-метилхолина, Кт не зависит от температуры. Для ацетилхолина и бензоилхолина/Ст незначительно растет с температурой, в то время как при расщеплении наиболее специфического для холинэстеразы субстрата — бутирил- [c.177]

Эти авторы исследовали влияние pH на скорость гидролиза ацетилхолина ацетилхолинэстеразой электрического органа Ele trophorus ele tri us, и, пользуясь уравнениями (см. стр. 107), вычислили константы диссоциации ионогенных группировок активного центра. Они оказались равными рКь 7,2 и рКа 9,3. Позднее Лейдлер [115], включив в схему реакций, катализируемых ацетилхолинэстеразой, некоторые добавочные процессы (образование комплекса ES из Е и S, торможение реакции избытком субстрата и некоторые другие), получил в результате расчета значения рКь 7,2 и рКа 10,3. В дальнейшем подробный анализ влияния pH на кинетику действия ацетилхолинэстеразы был проведен Крупкой и Лейдлером [116, 117] на основе общей теории кинетики многоступенчатых ферментативных реакций. Авторы предположили возможность кислотно-основной [c.181]

Следует напомнить об известных трудностях идентификации функциональных групп активных центров ферментов по величинам рК, полученным из изучения зависимости скорости реакции от pH. Во-первых, одна и та же группировка в белках разного строения может иметь неодинаковое значение рК из-за влияния соседних групп. Некоторую помощь в этом случае может оказать измерение теплоты диссоциации ионогенных групп, рассчитываемой по измерениям температурной зависимости рК. К сожалению, для холинэстераз эти термодинамические константы достаточно надежно не измерены. Согласно данным Шукудза и Шинода [122], теплоты диссоциации основной группировки ацетилхолинэстеразы эритроцитов и холинэстеразы сыворотки крови человека составляют соответственно 8,5 и 6,5 ккал1моль. Эти величины выше или ниже найденной для диссоциации имидазольной группы гистидина в других белках (6,9—7,5 ккал моль [123]). Если признать, что в обеих холинэсте-разах в качестве основной группировки активного центра выступает имидазол гистидина, то трудно понять столь существенное различие в величинах теплот диссоциации. Во-вторых, даже если измерение активности фермента при разных pH рассматривать в качестве своеобразного титрования функциональных групп активного центра, то полученные результаты нельзя безапелляционно считать отражением прямого участия этих групп в каталитическом акте. Можно представить, что ионы Н и ОН -среды выполняют свою функцию, вызывая не только протонизацию или депротонизацию функциональных групп активного центра, но также и более общую функцию создания и поддержания специфической для каждого фермента третичной структуры. Можно думать, что в создании третичной структуры фермента большую роль играют ионные связи между такими группировками, которые расположены вне активного центра и непосредственно не участвуют в реакции с субстратом. Такие ионогенные группировки при взаимодействии могут сближать друг с другом (или наоборот удалять друг от друга) определенные функциональные группы белка, которые непосредственно участвуют в каталитическом акте. Внешне эта непрямая роль кислотно-основных группировок фермента будет отражаться в форме обычной зависимости кинетических констант (и, V, Кт) от pH, но по существу такая зависимость не дает оснований для решения вопроса, является ли она следствием влияния pH на конформацию белка в районе активного центра или диссоциацию группировки, прямо участвующей в реакции с субстратами. [c.184]

Данные таблицы показывают, что между концентрацией катиона диметиламиноэтилацетата и скоростью его ферментативного гидролиза существует симбатная зависимость. Вместе с тем свободный амин также может гидролизоваться под влиянием ацетилхолинэстеразы, однако с меньшей скоростью при pH 10, когда концентрация протонированного субстрата составляет 1 %, относительная скорость гидролиза равна 34%. Аналогичные результаты были получены [130] при исследовании зависимости ингибирующего действия двух произвольных карбаминовой кислоты эзерина (IX) и прозерина (X) [c.187]

Исследование кинетики ингибирующего действия четвертичных солей алкиламмония позволило установить различия в свойствах холинэстеразы и ацетилхолинэстеразы. Первоначально на основании, по-видимому, ошибочных экспериментальных данных Адамс и Уиттекер [133] сделали заключение, что активный центр холинэстеразы сыворотки вовсе не содержит анионной группировки, в то время как в ацетилхолинэстеразе она имеется. Однако Бергман и Вурцель [127] в результате подробного изучения влияния ионов тетраэтиламмония и других ингибиторов на активность холинэстеразы плазмы показали, что последняя содержит анионную группировку. Блокирование этой группировки приводит к снижению каталитического эффекта. Интересно, что четвертичные соли алкиламмония тормозили ферментативный гидролиз не только катионных субстратов типа ацетилхолина, но также и субстратов, не содержащих катионного центра, например, алкилгалогенацетатов или ди-ацетина. Очевидно, такой эффект солей тетраалкиламмония связан с их влиянием на конфигурацию активной поверхности белковой молекулы. [c.193]

Заметим, что аналогичные результаты получаются при исследовании кинетики каталитического расщепления субстрата холинэстеразами. Энергия активации гидролиза ацетилхолина в случае холинэстеразы составляет 6,5 ктл1моль и в случае ацетилхолинэстеразы — 2,8 ккалЫоль. Однако такое существенное снижение энергетического барьера не сопровождается адэкватным увеличением скорости реакции (см. стр. 163). Эти данные свидетельствуют [c.224]

Применение. В гистохимии ферментов в качестве субстрата для выявления ацетилхолинэстеразы (К Ф. 3.1 Л.7) [1]. Ацетилтиохолин расщепляется холин-экстеразами значительно быстрее, чем сам ацетилхолин, что объ ясняется тем, что связь —С—S—менее прочна чем связь —С—О—, имеющаяся в молекуле [c.47]

Ирименение. В гистохимии ферментов в качестве субстрата для выявления ацетилхолинэстеразы 1] и неспецифической холинэстеразьГ [2—4], а также в системе сульфат меди — гликокол — сульфид аммония для выявления. хрлин-бстераз по методу Жеребцова. " [c.48]

Применение. В микроскопии в качестве субстрата для количественного определения и гистохимического выявления локализации эстераз f t —3]. Метод основан на гидролизе индоксилацетата (или других растворимых сложных эфиров индоксила) с выделением свободного индоксила, который кислородом воздуха быстро окисляется в нерастворимый синий краситель — индиго, В гистохимии ферментов в качестве субстрата для выявления катепсина С [Пирс 847] и ацетилхолинэстеразы [4], [c.158]

Применение. В качестве субстрата для выявления ацетилхолинэстеразы й ц псевдоходинэстераз [1—3]. . [c.160]

В большинстве отделов мозга гидролиз ацетилхолина осуществляется истинной (специфической) холинэстеразой (ацетилхолинэстеразой), которая гидролизует ацетилхолин быстрее, чем другие субстраты (например, бензоилхолин). Другие эстеразы также гидролизуют ацетилхолин, но медленнее, чем другие субстраты, и поэтому называются псевдохолинэстеразами . Обе эти группы холинэстераз отличаются также различной чувствительностью к парализаторам. [c.411]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология