Фосфатаза центра

Точно такая последовательность обнаружена и в щелочных фосфатазах млекопитающих (причем для этих ферментов характерна такая же потребность в ионах металла) [50]. Эта последовательность аналогична последовательности аминокислот в активных центрах сериновых протеиназ с той лишь разницей, что у щелочных фосфатаз вместо остатка глицина стоит аланин. Возможно, эти две группы ферментов эволюционировали от общего белка-предшественника [51]. [c.119]

Одним из наиболее токсичных металлов является бериллий. Оказалось, что в случае многих ферментов, в том числе фосфоглюкомутаз и фосфатаз, Ве + конкурирует с Mg + за связывание со специфическими центрами. [c.130]

Изложенные выше предположения были полностью подтверждены экспериментальными исследованиями субстратной специфичности многих ферментов. Целый ряд ферментов, как оказалось, проявляет лишь очень широкую групповую специфичность. Например, щелочная фосфатаза Е. соИ катализирует гидролиз разнообразных эфиров фосфорной кислоты, не проявляя видимой селективности в отношении этих субстратов [4]. Возможно, что в этом случае образование комплекса фермента с эфиром фосфорной кислоты происходит в основном за счет ионного взаимодействия, поскольку все эти эфиры яляются анионами и в активном центре фермента существенную роль играет катион Zn -. [c.96]

Как следует из изложенного выше, в описании щелочной фосфатазы и ее действия остаются неясными некоторые ключевые моменты, которые подчас трактуются взаимоисключающими способами. Не приходится сомневаться в том, что дальнейшие исследования, в том числе рентгеноструктурный анализ кристаллов фермента, прояснят положение. Однако сейчас остается только гадать о деталях процессов, происходящих в активном центре. [c.641]

По-видимому, можно без опасений считать, что молекула субстрата в активном центре прямо взаимодействует с ионом цинка. Ярко выраженная зависимость ферментативной реакции от природы металла, чувствительность электронного спектра и спектра кругового дихроизма 0 +-фосфатазы и спектра ЭПР Си +-фос-фатазы к фосфату и арсенату — все эти факты делают маловероятным косвенное участие ионов цинка в катализе. Кроме того, прямое присоединение субстрата к иону цинка было уже надежно установлено кристаллографически [78] для другого фермента—карбоксипептидазы (гл. 15). [c.641]

Рис. 17.1. Модель активного центра щелочной фосфатазы. а —фосфорилирование фермента б — перенос фосфата на воду и другие нуклеофилы.

Субъединицы, несущие активный центр, как правило, сами по себе не активны. Это показано на опытах по необратимой денатурации, диссоциации лактатдегидрогеназы [38, 46], щелочной фосфатазы [45] и других ферментов, приведенных в табл. 9. [c.125]

Остатки серина и гистидина обнаружены также в активных центрах многих фосфатаз и пирофосфатаз [14[. Эти ферменты осуществляют гидролиз фосфорных эфиров с отщеплением фосфорильной группы, тогда как при неферментативном гидролизе отщепляется исключительно фосфатная группировка [c.171]

Рентгеноструктурные исследования карбоангидразы свидетельствуют о том, что активный центр состоит из трех имидазольных лигандов, которые искажают тетраэдрическую координацию иона 2п(П). Среди предложенных молекулярных моделей следует отметить аналогичную геометрию для производного трис-(имидазолил)-метана. Бреслоу и сотр. [218] синтезировали трис[4(5-имидазолил]карбииол (4-ТИК) и трис[2-имидазолил]карбинол (2-ТИК) в качестве моделей цинк-связывающего центра в карбоангидразе и щелочной фосфатазе. [c.344]

Глюкозо-6-фосфатаза — интегральный белок микросомальных мембран, Активный центр фермента обращен внутрь везикул, поэтому для полного выявления его активности и изучения кинетических свойств необходима обработка мембранного препарата поверхностноактивными веществами — детергентами. Детергенты представляют собой специальную группу липидов, относящихся к классу растворимых амфифиль-ных соединений, т. е. соединений, имеющих в своей структуре как гидрофильные, так и гидрофобные участки. В зависимости от пространственной структуры, соотношения гидрофильной и гидрофобной зон, наличия заряженных групп детергенты обладают различным характером действия на биологические мембраны от мягкого, вызывающего лишь дезориентацию структурных компонентов мембран, до значительно выраженной их солюбилизации и растворения мембран. [c.370]

Несомненно, что с химической точки зрения Zn + в ферментах выполняет роль льюисовской кислоты, создающей локализованный центр положительного заряда вблизи нуклеофильного центра субстрата . Эта функция иона металла обсуждается в разд. Г,4 при рассмотрении карбоксипептидазы (рис. 7-3). Ионы цинка необходимы также для функционирования термолизина (разд. Г,4), дипептидаз, щелочной фосфатазы (разд. Д,1), РНК-полимераз, ДНК-полимераз , карбоангидразы (рис. 7-8), альдолаз класса П (разд. К,2, в), некоторых алкогольдегидрогеназ (гл. 8, разд. 3,2) и супероксид-дисмутазы (дополнение 10-3). Известно, что цинк связывается и с гексамерами инсулина (рис. 4-13,В). [c.142]

Ферментное ингибирование в присутствии олигомеров кремневой кислоты может быть следствием либо направленности активных центров фермента в сторону кремнеземной поверхности, либо денатурации молекулы фермента по механизму Марголиса. Глюкоза-6-фосфатаза из микросом клеток печени крыс ингибируется олигокремневыми кислотами при их содержании 0,01—0,025 % S1O2 в отличие от некоторых других фос-фатаз, например дегидрогеназы и оксидазы [279]. Кинг и др. [c.1061]

Фосфорилированные ферменты встречаются также в качестве интермедиатов в реакциях, катализируемых фосфатазами и некоторыми фосфат-переносящими ферментами. Некоторые фосфатазы фосфорилируются просто при их помещении в фосфатный буфер. Наличие фосфорилированной фосфатазы в качестве истинного интермедиата в реакции гидролиза фосфомоноэфиров показывает, что эта реакция подчиняется механизму типа пинг-понг . В структурах (116), (Ив) приводятся последовательности у центров фосфорилирования в щелочной фосфатазе Е. oli и фосфо-глюкомутазе из мышц кролика. [c.551]

Многие белки в противоположность приведенным выше примерам связывают ионы металлов либо временно, либо в течение всего времени их существования в организме. Ранее уже упоминался пример временного связывания Са + в связи с протеолитической активацией протромбина и других компонентов системы свертывания крови (см. разд. 24.2.1.2). Иной случай представляют щелочные фосфатазы и фосфокиназы, где, по-видимому, для экранирования отрицательных зарядов фосфатной группы для облегчения атаки атома фосфора нуклеофилом требуется ион двухвалентного металла типа Mg + или Zn +. Более постоянное связывание ионов металлов белками может служить для выполнения одной из указанных ниже целей. Ионы Са + предохраняют трипсин от автолиза. Конкавалин А (см. ниже) не связывает производных глюкозы до тех пор, пока не свяжет предварительно один ион Са + и один ион Мг 2+ на субъединицу. В данном случае катионы, по-видимому, осуществляют подгонку конформации молекулы, образуя центр связывания глюкозы. Ионы металлов принимают также участие в формировании активных центров ферментов. По- [c.561]

Молекулярный механизм действия металлов в энзиматическом катализе, или роль металлов в активировании ферментами. В ряде случаев ионы металлов (Со , Mg , Zn , Fe ) выполняют функции простетических групп ферментов, или служат акцепторами и донаторами электронов, или выступают в качестве электрофилов либо нуклеофилов, сохраняя реактивные группы в необходимой ориентации. В других случаях они способствуют присоединению субстрата к активному центру и образованию фермент-субстратного комплекса. Например, ионы Mg через отрицательно заряженную фосфатную группу обеспечивают присоединение монофосфатных эфиров органических веществ к активному центру фосфатаз, катализирующих гидролиз этих соединений. Иногда металл соединяется с субстратом, образуя истинный субстрат, на который действует фермент. В частности, ионы Mg активируют креатинфосфокиназу благодаря образованию истинного субстрата—магниевой соли АТФ. Наконец, имеются экспериментальные доказательства прямого участия металлов (например, ионов Са [c.146]

Многие ферменты в качестве активных центров содержат металлы или комплексы с металлами. Так, ксантиноксидаза представляет собой молибденфлавопротеид, дегидраза — бути-рил — медьфлавопротеид, железо входит в состав цитохрома, гидропероксидазы и т. п., пептидазы содержат цинк, фосфатазы и пептидазы — магний, последние так же марганец и кобальт и т. д. Все микроэлементы, необходимые для живых клеток, связаны с каталитическими процессами. [c.263]

Взаимопревращения двух этих форм гликоген-фосфорилазы происходят под действием спехдафичных ферментов, катализирующих процесс ковалентной модификации (разд. 9.22) фосфорилазы. Фосфорилаза а превращается в менее активную фосфорилазу Ь под действием фермента, называемого фосфатазой фосфорилазы а этот фермент, катализируя гидролитический разрыв связей, удаляет из молекулы фосфорилазы а фосфатные группы, необходимые для каталитической активности (рис. 15-14). Фосфорилаза Ь вновь превращается в активную фосфорилазу а под действием фермента, называемого киназой фосфорилазы Ь он катализирует реакцию, в ходе которой АТР фосфорилирует остатки серина в активном центре молекулы фосфорилазы Ь, что и приводит к образованию фосфорилазы а. Таким образом, благодаря действию двух ферментов, фосфатазы фосфорилазы а и киназы фосфорилазы Ь, соотношение активной фосфорилазы а и сравнительно мало активной фосфори- [c.463]

К истинным металлоферментам относятся карбоксипептидаза А (2п) нитратредуктазы растений, грибов, бактерий (Ре, Мо), аминоксидаза крови (Си), Ь-глутаматдегидрогеназа (2п), карбоангидраза животных и растений (2п) и др. К металлоферментным комплексам, влияние металла у которых не всегда связано с прямым взаимодействием его с активным центром, относят очень многие ферменты, в частности, многие пептидазы, некоторые дегидрогеназы, фосфатазы, аргиназу, енолазу и др. Следует подчеркнуть, что разделение на истинные металлоферменты и металлоферментные комплексы является в значительной степени условным. [c.70]

В настоящее время в ряде лабораторий ведутся опыты по сопоставлению химического строения мутированных белков, т. е. повреждений в полипептидной цепи белка, с положением соответствующего мутанта на генетической карте. Первый опыт подобного рода выполнен Левинталем, Гереном и Ротманом. Объектом являлась щелочная фосфатаза Е. oli. Мы уже рассматривали выше цистрон фосфатазы и говорили о том, что были получены многочисленные мутанты Р , т. е. не синтезирующие активный фермент. Интересно, что некоторые из этих мутантов производили белок, иммунологически идентичный со щелочной фосфата зой дикого штамма, но лишенный ферментативной активности. То были мутанты, в которых генетическое повреждение относилось к самому центру функциональной активности. Можно было бы воспользоваться этими белками, утратившими ферментативную активность, выделяя их с помощью того или иного физико-химического метода 27 с. Е. Бреслер [c.417]

В то же время цикламы очень слабо захватывают щелочные и щелочноземельные металлы, а из переходных металлов заметно взаимодействуют лишь с Со и Ациклические полиамиды вообще не проявляют никакой избирательности. Таким образом, специфичность к Си достигается на низкомолекулярном уровне. Следует отметить, что в большинстве металлсодержащих ферментов (таких, как карбо-ангидраза, щелочная фосфатаза, карбоксипептидаза и т. д.) имеются соединения (типа имидазола, цистеина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты и т. д.), создающие в целом активные центры для удерживания ионов металлов. Для придания полимерам избирательной способности к захвату ионов Си " могут использоваться два следующих метода [c.97]

Ионы цинка можно удалить обработкой хелатирующими агентами. Образующийся апофермент может присоединять затем разнообразные двухзарядные ионы [49, 51] Мп +, Со +, Ni +, u +, d +, Hg +. Прочность комплексов для центра с наименьшим сродством уменьшается в ряду d2+=lM.п2+>Zn2+> o +>Ni + [49, 50]. Положение Си + и Hg в этом ряду неизвестно, однако Си +, по-видимому, присоединяется прочнее Zn + [50]. Каталитическая активность обнаружена лишь у Со2+-фосфатазы и составляет только 12% активности нативного фермента, содержащего [52—54]. Со -форма фермента не обнаруживает трансфе-разную активность с нуклеофилами, которые эффективны с 2п +-ферментом. [c.637]

Со + Фосфатаза представляет особый интерес, так как электронный спектр Со(II) дает возможность судить о геометрии координации в активном центре. Видимый спектр Со2+-фермента имеет необычный вид [48, 55], и для него характерны максимумы при 640, 610, 555 и 510 нм. Молярные коэффициенты поглощения при этих длинах волн равны соответственно 250, 210, 350 и 280. Эта картина похожа на наблюдаемую для Со (II)-карбоангидразы (гл. 16). Она не отвечает ни октаэдрической, ни тетраэдрической координации лигандов Со П). В некоторой степени похожие спектры получены для пятикоординационных комплексов кобальта с расположением лигандов в вершинах псевдотригональ-ной бипирамиды [56, 57], хотя в случае фермента расщепление полос более выражено, что свидетельствует о пониженной снм мет-рии [48]. Спектры кругового дихроизма в видимой области сложны [48, 55]. Спектры ЭПР присоединенного к фосфатазе иона Сц2+ указывают на изменение его окружения при связывании второго иона этого металла [50]. [c.637]

Обсуждение механизма действия фосфатазы до сих пор не касалось осложнения, связанного с существованием лищь одного центра прочного присоединения фосфата при участии в катализе двух ионов металла. Согласно аллоствричеокой модели [76, 77], связывание одной молекулы фосфата затрудняет связывание другой из-за возникающих дальнодействующих взаимодействий между субъединицами. Альтернативный механизм [51] объясняет это [c.643]

То, что колоколообразные рН-зависимости скоростей реакций и другие изгибы на этих зависимостях могут возникать как в результате смены скорость определяющей стадии, так и в результате ионизации реагентов, означает, что нельзя все эти кривые объяснять ионизацией реагентов. Этот вывод особенно важен для ферментативных реакций, в которых точки перегиба на колоколообразных рН-зависимостях скоростей принято приписывать ионизации групп активного центра фермента, если их нельзя приписать ионизации субстратов. Уменьшение скорости гидролиза фосфатных эфиров, катализируемого щелочной фосфатазой из Е. соИ с улгеньшением pH, можно объяснить ионизацией группы активного центра с рК 7, однако в действительности это вызвано заменой скорость определяющей стадии фосфорилирования фермента при высоких значениях pH на скорость определяющую стадию дефос-форилхтрования при более низких значениях pH [141. Вероятно, в дальнейшем будут обнаружены и другие ферментативные реакции, в которых изменение скорости при изменении pH скорее связано со сменой скорость определяющей стадии, а не с ионизацией групп активного центра это особенно вероятно ввиду многостадийности ферментативных реакций. [c.366]

Таким образом, все разнообразие функций цинка в растении, его роль в углеводном, фосфорном и белковом обмене определяется его наличией во многих ферментных системах. Цинк входит в состав активных центров карбоангидразы, карбооксипептидазы, щелочной фосфатазы, является металлом-активатором эно- [c.144]

Гидролазы. В данной таблице представлены 7 ферментов этого класса, четыре из которых относятся к подклассу гид-ролаз ангидридов кислот (3.6.). Представляется удивительным, что практически ни для одного из ферментов обширнейшего подкласса пептигидролаз (3.4) флип-флоп -механизм не показан [1]. Одним из первых ферментов, для которых был предложен этот механизм катализа, является относящаяся к классу гидролаз щелочная фосфатаза. Однако в настоящее время именно для этого фермента возможность работы по флип-флоп -механизму усиленно оспаривается [36] Особенностью неорганической пирофосфатазы (3.6.1.1.) является обнаружение флип-флоп -механизма фосфорилирования субъединиц в некаталитическом центре [35]. Важным мембранным ферментом, в котором реализуется флип-флоп -механизм, или по терминологии авторов, попеременности мест связывания [50], является Н-АТФ-аза, осуществляющая преобразование энергии цепи переноса электронов в энергию макроэргических связей молекул АТР. Этот же механизм оказался применим и к другим мембранным АТР-азам — Ка, К и Са-зависимым [47, 62, 74, 135, 150], подробно рассмотренным также в обзоре [4]. [c.138]

Внутриклеточные одетые везикулы отличаются от плазмалем-мальных наличием щелочной фосфатазы, кислых гидролаз, тиа-минпирофосфатазы, гликопротеинов они транспортируют вещества от центра к периферии. Эти одетые везикулы поставляют материал для обновления клеточных мембран, для встраивания в них специфических компонентов, в частности гликопротеинов. В нейронах такие одетые везикулы мигрируют с быстрым аксо- [c.53]

Структура. Продажными препаратами щелочной фосфатазы являются фермент из кишечника телят и из Е. соЫ. В качестве метки в иммуноферментном анализе обычно используют первый из них, так как он обладает более высокой удельной каталитической активностью. Молекула щелдчной фосфатазы представляет собой димер с 100 ООО. В состав каждой из субъединиц входят два сильно связанных атома цинка, один из которых существен для поддержания структурной целостности молекулы, а второй входит в состав активного центра и принимает участие в каталитическом аКте. [c.73]

Антитела против ферментов не направлены к структурам непосредственно в активном центре, однако они могут полностью (в случае лецнтиназы) пли частично (в случае уреазы, каталазы, папаина, рнбон клеазы) экранировать его. В некоторых случаях антитела к ферментам вообще не оказывают никакого влияния на функцию последних (щелочная фосфатаза, дифенолоксидаза). [c.267]

На месте высаженного кусочка в центре зоны роста образуются тяжи из ориентированных фибробластов, отли чающиеся более плотной упаковкой от окружающих кле-ток. Эти структуры дают положительную реакцию на ЩС лочыую фосфатазу. Присутствуют также очаги, состоящие из округлых макрофагов и гистиоцитов, цитоплазма котО рых заполнена крупными зернами пигмента. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология