Фермент пероксидаза хрена

Одно из крупнейших достижений последних лет — возможность локализовать нейроактивные вещества типа пептидов внутри отдельных нейронов, используя иммунологические методы. Коротко говоря, интересующее вещество (X) сначала вводят как антиген в организм подходящего для этого животного (кролика), чтобы вызывать появление антител (анти-Х) в крови. Затем делают срезы тех нервных тканей, в которых желательно установить клеточную локализацию X. Эти срезы обрабатывают рядом агентов, начиная с анти-Х, который затем заставляют реагировать с другими антителами — к анти-Х. Эти вторые антитела связывают агентами, обеспечивающими визуализацию обычно это молекулы флуоресцирующего вещества или фермент —пероксидаза хрена. Пример получаемых результатов показан на рис. 9.8. [c.220]

Эта общая схема, по-видимому, приложима и к нервным клеткам, но с некоторыми интересными особенностями. Поскольку многие нервные окончания находятся на большом расстоянии от тел соответствующих клеток, этим окончаниям приходится выполнять некоторые функции полуавтономно. Стимуляция нерва вызывает в окончании появление ячеистых пузырьков, и, как показывает рис. 4.8, по-видимому, в окончании совершается цикл пиноцитоза и экзоцитоза, обладающий некоторыми общими чертами с последовательностью стадий в лизосомной системе тела клетки. На рис. 4.8 видно также, что ячеистые пузырьки сообщаются с транспортной системой, идущей от окончания к телу клетки. Как полагают, именно эта система служит структурной основой для важного экспериментального метода прослеживания нервных связей. Фермент пероксидаза хрена (ПХР), вводимый в область окончаний, поглощается ими и переносится обратно к телам клеток. Соответствующие приемы окраски делают видимой переносимую ПХР, устанавливая таким образом связь между местом ее введения и телами клеток,, которые посылают волокна в это место (рис. 4.9). Мы часто будем говорить об этом методе в следующих главах при рассмотрении проводящих путей в центральной нервной системе. [c.90]

Если к раствору гваяковой смолы добавить перекись водорода и вытяжку из хрена, содержащую фермент пероксидазу, жидкость окрашивается в синий цвет. Реакция обусловлена окислением гваяковой смоляной кислоты перекисью водорода под влиянием пероксидазы в озонид гваяковой кислоты синего цвета. Аналогичная реакция получается с разбавленной кровью (см. работу № 25). Общность реакций у пероксидазы и гемоглобина обусловлена одинаковым строением их простетических групп. Различие заключается в том, что пероксидаза после кипячения теряет свою каталитическую активность, а гемоглобин и после кипячения сохраняет ее. [c.127]

В. Индикаторный фермент—пероксидаза хрена [c.291]

Чтобы получить ответ на этот вопрос, вы используете очень тонкие стеклянные микропипетки в качестве микроэлектродов и одновременно для микроинъекций фермента пероксидазы хрена (ПХ) с мол. массой 40000 Да либо флуоресцентного красителя флуоресцеина с мол. массой 330 Да. Флуоресцеин дает при УФ-освещении ярко-желтую флуоресценцию ПХ определяют путем фиксации клеток и инкубации их с соответствующими субстратами. [c.264]

Пероксидаза (КФ 1.11.1.7) Фермент из хрена, соПолимери-зованный с тирозином и включенный в гель альгината Окисление фенола в сточных водах [c.99]

Фермент пероксидаза содержит белок с М,. = 34000— 150000 в форме, которая зависит от объекта (клетки щитовидной железы, молока, хрена, редьки, дрожжей, плесени и т. д.), и протопорфирин Fe(III). Пятое координационное место Fe занимает имидазол Im, а шестое — либо свободно, либо занято молекулой Н2О. Комплекс (1т)Ре (Н20)ПП является высокоспиновым (5 = ), железо выходит из плоскости N4. Существует множество пероксидаз, отличающихся природой молекулы белка, т. е. структурой белковой части молекулы. [c.750]

Реакция протекает медленно. В качестве катализатора, можно применить фермент пероксидазу, раствор которого готовится следующим образом 100 г измельченного на терке хрена настаивают 3—4 часа со 100 мл дистиллированной воды (или 100 мл 0,05% раствора углекислого натрия). Вытяжку изредка встряхивают и фильтруют затем через двойной слой марли. [c.212]

Эти ферменты представляют собой идеальный объект для исследования. Они хорошо растворимы в воде и устойчивы в широком интервале pH без необратимой денатурации белка, в частности, в случае каталазы в интервале pH 2—11 [51]. Такую же стабильность по отношению к изменениям pH обнаруживает пероксидаза хрена [53]. К каталазам и пероксидазам относятся некоторые из наиболее термостабильных ферментов. Некоторые пероксидазы сохраняют активность даже при 90°С [197]. Интенсивные УФ-спектры железопорфирина (гема) предоставляют в руки исследователей очень удобный способ наблюдения за ходом реакции, а наличие только одного активного центра в каждой молекуле фермента (за исключением каталазы) существенно упрощает интерпретацию результатов. Рассматриваемая группа ферментов характеризуется набором частично перекрывающихся, но различных свойств, хотя и содержит одинаковый кофактор или комплекс металла. Реакции этих комплексов ионов металла с белком можно сравнивать с реакциями небелковых комплексов, которые, как будет показано ниже, обладают в основном такими же каталитическими свойствами, но в [c.198]

Связаны ли между собой анион и протон в недиссоциированную молекулу кислоты, или же они связываются с ферментом по отдельности Предположение о связывании недиссоциированных слабых кислот, таких, как H N, НСООН и HF, разумно с энергетической точки зрения, и можно назвать примеры связывания таких молекул, как HF, HNg, H N или HN , с комплексами, отличными от порфириновых. Однако интуитивно представляется крайне маловероятным, чтобы кислоты типа НС1, НВг и Н1, для которых р/С равны —7, —9, —10 соответственно [23], могли связываться с белком в такой форме. И действительно, кинетические измерения показали, что в реакциях I с комплексами Fe и Fe [187, 188] и при восстановлении перекиси водорода иодид-ионом [25] молекула HI не может быть реагирующей частицей, поскольку это потребовало бы, чтобы константа скорости на десять порядков [10] превышала диффузионную константу скорости. Таким образом, Н" и I" должны независимо друг от друга реагировать с ферментом. Показано, что кинетика обратимого связывания аниона слабой кислоты F с Fe -пероксидазой хрена также согласуется только с независимым связыванием Н" и F различными центрами белка [75]. Естественно, мы не можем с уверенностью утверждать, что этот вывод распространяется на анионы всех слабых кислот, одна- [c.208]

Приведенные выше данные показывают также, что изменение общей каталитической активности фермента в 10 раз не может определяться изменениями природы аксиального лиганда (X) - предположение, которое прежде всего приходит в голову специалистам в области химии комплексных соединений. Оно обусловлено какими-то более тонкими эффектами белка. Из данных табл. 16 видно, что МЬ (Х = гистидин) сильно отличается от пероксидазы хрена (X—также гистидин), но близок по каталитическим свойствам [c.211]

Рис. 35. Спектры поглощения свободной пероксидазы хрена 1) и ео фермент-субстратного комплекса 2).

В основном ферменты инактивируются при 40—70° С, однако существуют и исключения. Так, фермент пероксидаза из хрена не теряет ферментативной активности при кипячении. [c.230]

Величина Кт зависит от типа субстрата, pH реакционной смеси и температуры. Если фермент катализирует превращения нескольких близких субстратов, то каждому субстрату соответствует собственная величина Кт- В первом приближении реакция катализа протекает тем быстрее, чем ниже Кт- Величина Кт суммарной пероксидазы хрена была [c.16]

Клеточная память играет чрезвычайно важную роль, и именно по этой причине поведение клеток в определенное время зависит от того выбора, что был сделан ее предками в предыдущих циклах деления. Таким образом, для полного понимания всей программы развития необходимо знать, как осуществлялись клеточные деления, т.е. необходимо знать генеалогию индивидуальных клеток эмбриона. В этом и состоит сущность генеалогического анализа, проведение которого, особенно на примере крупных и сложно организованных животных (например, позвоночных), представляет собой довольно трудную задачу. Если на ранних стадиях развития специфически пометить отдельные клетки, то на более поздних стадиях можно идентифицировать сами клетки или их потомки. Один из способов мечения заключается в микроинъекции специфических молекул, за которыми легко следить (нанример, флуоресцирующие красители или фермент пероксидазу хрена см. разд.. 19.1.5), в клетки ранних эмбрионов (рис. 16-29). Кроме того, отдельные клетки эмбриона можно пометить генетически, нанример, создавая условия для их инфекции специально выбранным ретро-вирусом (см. разд. 17.5.4) или подвергая эмбрионы действию ионизирующего излучения, вызываюшего случайные соматические мутации (см. разд. 16.5.13). Эти методы генеалогического анализа весьма трудоемки и каждый из экспериментов дает лишь небольшую информацию [c.85]

Если синаптические контакты между нейронами настолько сложны, то как мы можем определить, какие отростки нейрона формируют данный синапс или синаптический комплекс Нейроморфологи разработали для этого несколько методик. Иногда тонкая структура синапсов отличается настолько, что этого достаточно для идентификации соответствуюш,их отростков по одному лишь морфологическому срезу, как это имеет место в случае сетчатки (рис. 5.ША). Однако в более обш,ем случае требуется трехмерная реконструкция по серии последовательных срезов (это иллюстрирует рис. 5.10Б для обонятельной луковицы). Другой метод заключается в обработке ткани антителами, выработанными на фермент, участвуюш,ий в процессе синтеза медиатора. На рис. 5.10В видно, что в ткани обонятельной луковицы, обработанной антителами, специфичными в отношении фермента глутаматдекарбоксилазы (этот фермент участвует в синтезе ГАМК), шипики клеток-зерен оказываются положительными, тогда как дендриты митральных клеток — нет. Это соответствует данным, согласно которым дендриты клеток-зерен оказывают тормозное воздействие на дендриты митральных клеток благодаря действию ГАМК в дендро-дендритных синапсах. Еш,е один метод заключается в инъекции в клетку красителя люцифера желтого или фермента. пероксидазы хрена, что позволяет узнать инъецированную клетку при микроскопии. Можно также перерезать пучок входных волокон, чтобы идентифицировать те синапсы, которые образованы дегенерировавшими после перерезки терминалями. Наконец, последний способ заключается в окрашивании ткани по методу [c.121]

Рис. 19-7. Использование быстрого аксонного транспорта для идентификации и определения локализации отдаленных нервных клеток, аксоны которых оканчиваются в исследуемом участке. В качестве маркера наиболее широко используется фермент пероксидаза хрена (ПХ), так как его молекулы могут быть обнаружены в очень малых количествахпо окрашенным продуктам реакции, катализируемой этим ферментом.

Групповую специфичность можно наблюдать в случае действия альдегидоксицазы в р-циях превращения алифатич. альдегидов. Значительно менее селективны методы определения эффекторов, т. к. обычно имеется фуппа разл. соед,, в той или иной степени меняющих каталитич. активность данного фермента. Однако селективность определения эффекторов м. 6. и очень высокой. Так, очень малые кол-ва рт и (10 пМ) можно определять по ее ингибирующему действию на пероксидазу хрена на фоне тысячекратных кол-в В1 и С(1 и значительно больших кол-в мн. неорг. и орг. в-в. [c.79]

Наиболее часто в качестве меток используют два фермента —щелочную фосфатазу (ЩФ) и пероксидазу хрена (ПХ). Выбор зависит от возможности оптического детектирования превращения субстратов этих ферментов и от легкости соединения фермента без потери активности. Щелочная фосфатаза представляет димерный гликопротеин с молекулярной массой 140 ООО, содержаний много свободных аминокислот для соединения. Аналогично пероксидаза хрена содержит четыре лизнновых остатка для соединения и имеет молекулярную массу 44000. В некоторых случаях для соединения можно использовать углеводные остатки. [c.594]

Помимо цитохромов гемовая простетическая группа необходима также некоторым другим ферментам для их каталитического действия. В число таких гемопротеинов входят пе-роксидазы и каталазы из различных растительных и животных источников. У этих ферментов порфирин обычно представлен протогемом. Например, пероксидаза хрена с мол. массой 44 000 содержит одну гемовую группу, которая катализирует окисление фенольных соединений с помощью Н2О2. Каталаза (из печени быка) имеет мол. массу 248 000 и содержит четыре гемогруппы. Этот фермент катализирует расщепление Н2О2 до воды с чрезвычайно высокой скоростью. [c.181]

Добавляют биотинилированный фермент — щелочную фосфатазу или пероксидазу хрена (рис. 9.4, В). [c.190]

Недавно получен (1321 аналогичный продукт присоединения глюкозы при дегидрировании кониферилового спирта под действием пероксидазы хрена или сырого фермента, выделенного из плодового тела гриба Agari us bisporus в насыщенных водных растворах глюкозы. Доказано, что D-глюкуроновая кислота образует с хинонметидом связь типа бензилового сложного эфира, в которой карбоксильная группа уроновой кислоты присоединяется к углероду дилигнола в -положении (260, 261 (. [c.136]

Спектральным анализом установлено, например, что пероксидаза хрена образует два комплекса с перекисью водорода, из которых второй получается из первого и может быть активным или неактивным. При изучении кинетики реакции гидролиза п-нитрофенолацетата и 2,4-динитрофенолацетата, катализируемой химотрипсином, были обнаружены три стадии. Первая— быстрая адсорбция субстрата, вторая—освобождение одного моля нитрофенола на моль химотрипсина с параллельным ацилированием группы у фермента и третья — гидролиз соединения фермент-ацил. Константы скоростей второго и третьего процесса соответственно равны к2=Ъ сек и 3 = 0,025 сек Эти величины характеризуют скорости реакций каждой из активных групп катализатора при взаимодействии с ферментом. В первой стадии освобождается только нитрофенол, ацетат же реагирует с гидроксильной группой фермента. [c.262]

Пероксидаза может непосредственно участвовать в некоторых реакциях биосинтеза фенолов, но ни одна из этих реакций не объясняет истинную физиологическую сущность фермента. Пероксидаза из хрена катализирует гидроксилирование ряда ароматических соединений в присутствии кислорода и диокси-фумаровой кислоты (Масон и сотр. [118]). В этой системе тирозин образуется из фенилаланина, дона — из тирозина или ж-тирозина, 4-метилпирокатехин — из /г-крезола. Механизмы этих сложных реакций рассмотрены в обзорах (Масон [61], Веркаутерен и Массарт [119]). [c.335]

ИЗ шампиньонов, использованный немецкими исследователями, содержал примесь медьсодержащего фермента лакказы (см. раздел IVA), который катализирует окисление соединений с гваяцильными и сирингильными группами. В последующей работе Хигучи и Ито [122] подчеркнули, что лакказа редко встречается в растениях и трудно допустить, чтобы этот фермент обусловливал лигнификацию. В этой же работе японские исследователи разрешили эти противоречия, показав, что из кониферилового спирта получаются окисленные продукты, если окислительная полимеризация идет в присутствии похожих друг на друга тирозиназы щампиньонов, лакказы ревеня или пероксидазы хрена. В своем последнем обзоре Фрейденберг [99] показал, что окислительная полимеризация катализируется лакказой и пероксидазой. [c.337]

Пероксидаза хрена в действительности не является простым ферментом. По-видимому, у многих, если не у всех, высших растений имеется множество форм пероксидазы (иногда их называют изоферментами) которые удается разделить методами электрофореза и (или) хроматографии. Множественность форм пероксидазы можно сопоставить с неоднородностью, обнаруженной у гемоглобинов (разд. 7.1 и 7.2). В корнеплоде репы найдено, например, семь изоферментов [151 ], а в хрене — около десяти изоферментов [131 ]. Относительная концентрация изоферментов может варьировать в зависимости от времени года [151 или от одной части растения к другой [147]. Подобные колебания в относительной концентрации изоферментов, возможно, связаны с различными и изменяющимися функциями пероксидаз в метаболизме растений. Четыре изофермента пероксидазы хрена, которые удалось выделить в очищенном состоянии, как оказалось, все содержат углеводный фрагмент и имеют примерно одинаковый аминокислотный состав [131]. Природа неоднородности остается неясной. Спектры различных изоферментов пероксидазы хрена почти идентичны, и практически совпадает их ферментативная активность, что облегчает сопоставле- [c.197]

Железопорфирин может обратимо отш епляться от пероксидазы хрена и цитохром с-пероксидазы без денатурации белка, причем нативный фермент реконструируется без утраты активности. Правда, отделение железопорфирина от каталазы до сих пор не удается провести обратимо. Замещение железопротопорфирина на другие железопорфириновые комплексы и на комплексы порфиринов с другими металлами, а также на порфирины, совсем не содержащие металла, позволяет изучить некоторые факторы, влияющие на свя- [c.199]

Однако между этими ферментами в реакциях с аскорбиновой кислотой, ароматическими аминами и фенолами имеются существенные различия. Все указанные восстановители реагируют со скоростью, которая практически не зависит от pH, по крайней мере вблизи pH 7. И в этих случаях 54 > 43 и для каталазы, и для пероксидазы хрена, однако обе константы скорости в случае каталазы существенно меньше, чем соответствующие константы скорости для пероксидазы. Гваякол и л-аминобензойная кислота восстанавливает Fe -пероксидазу хрена ( 54 = 9-10 и 5-10 л-моль - с 1 соответственно) примерно в 25—30 раз быстрее, чем комплекс Fe того же фермента ( 43 = 3-10 и 2-10 л-моль - "i) [34]. Для каталазы соответствующие константы скорости не получены. Пирогаллол восстанавливает Fe -каталазу ( 54=2,4 10%-моль - с 1) [159] примерно в 30 раз быстрее, чем Ре -каталазу ( 43 = = 80 л -моль -с ) [159]. Однако последняя константа скорости на несколько порядков меньше, чем соответствуюшле константы для пероксидазы хрена ( 43 = 3-10 л-моль 1-с ) или для небелкового комплекса железопротопорфирина в присутствии избытка гистидина (( 43 = 6-10 л-моль" -с ) [219]. Можно также сравнить скорости реакций аскорбиновой кислоты при pH 7 с комплексами Fe -каталазы ( 54 = 300 л-моль -с ) 159], пероксидазы хрена ( 54 = 1,8-10 ) [49] и небелковым Fe -дейтеропорфирином ( 54 10 л-моль 1-с 1) [178]. Реакция с Fe -каталазой идет слишком медленно, чтобы ее можно было практически наблюдать. Таким образом, низкая активность каталазы в реакциях перекиси водорода с пирогаллолом и аскорбиновой кислотой обусловлена необычно низкими значениями констант 54 и 43 (табл. 16). По-видимому, белок в каталазе в действительности подавляет восстановление Fe и Fe такими большими молекулами, как пирогаллол или аскорбиновая кислота (примерно в 1000 раз), но не такими малыми частицами, как нитрит-ион. Как видно из данных табл. 16, эффект ингибирования становится еще больше (примерно в 10 раз) в случае таких реагентов, как гваякол и адреналин. То, что ингибирующий эффект белка обусловлен пространственными за- [c.216]

Локализация активностей менадиолоксидазы и пероксидазы совпадает большая часть активности указанных ферментов сосредоточена в растворимой фракции. Позже было показано (Klapper а. Ha kett, 1963), что пероксидаза хрена катализирует окисление 2-метил-1,4-нафтогидрохинона в менадион в отсутствие перекиси водорода, функционируя как оксидаза, переносящая электроны. Реакция стимулируется марганцем, ингибируется цианидом, медью, азидом натрия и др. и не идет в отсутствие кислорода или перекиси [c.209]

Гем в качестве простетической фуппы необходим также для проявления каталитической активности некоторых других ферментов. К числу таких гемсодержащих ферментов относятся пероксидаза и каталаза, выделенные из различных растительных и животных организмов. Например, пероксидаза хрена с молекулярной массой 44 ООО содержит один гем и катализирует окисление фенолов пероксидом водорода. Каталаза, выделенная из печени быка, имеет молекулярную массу 248 ООО и содержит четыре гема. Этот фермент катализирует разложение пероксида водорода до воды с чрезвычайно высокой скоростью. [c.223]

Рис. 16-29. Прослеживание клеточной родословной у асцидии Halo ynthia roretzi. А. Эмбрион на стадии 64 клеток. На этой стадии в один из бластомеров инъецируют в качестве метки пероксидазу хрена. В результате становится возможным идентифицировать потомки этого бластомера, подобно тому, как это сделано на рисунке под фотографией. Б. Личинки, развивающиеся из 6 таких эмбрионов, были подвергнуты специальной обработке для выявления фермента (показано черным цветом) в клетках - потомках инъецированных бластомеров. У двух личинок, изображенных слева (вверху и внизу), предковым бластомером, в который вводилась метка, был верхний из показанных красным цветом на рис. А, у двух личинок, изображенных посередине, нижний из этих бластомеров для двух личинок, изображенных справа, предковый бластомер на рис. А не виден. У данного вида в процессе развития из одних и тех же бластомеров всегда возникают онределенные части зародыша (см. фотографии). (Н. Nishida.

Рис. 4.9. Поглощение и транспорт пероксидазы хрена. Фермент был введен кошке в верхний бугорок четверохолмия он был поглощен нервными окончаниями и ретроградно перенесен в тела клеток в слое V (см. вставку) поля 19 зрительной коры. (Gilbert, Kelly, 1975.)

К синаптической передаче и связанным с нею метаболическим процессам тесно примыкает вопрос о транспорте веществ в нервной клетке. Нейрон отнюдь не статическая структура, каким он предстает на микроскопических срезах на молекулярном уровне нейрон находится в постоянном движении. Как отмечалось при обсуждении клеточных органелл в главе 4, в теле клетки происходит непрерывный синтез молекул медиатора, макромолекул и мембран пузырьков, которые движутся оттуда в аксон и дендриты (рис. 9.13). Некоторые из этих веществ выходят из окончаний аксона и поглощаются постсинаптическими клетками, как это было показано методом транснейронного транспорта меченых аминокислот, включаемых в белки. Кроме того, окончаниями аксонов захватываются белки и в том числе ферменты, которые движутся по аксону к телу клетки это служит основой для картирования проекций аксонов с помощью пероксидазы хрена. Аналогичное передвижение ряда веществ, включая медиаторы, ферменты и даже такие крупные молекулы, как производные нуклеозидов, происходит в дендритах. Некоторые из этих веществ захватываются из соседних окон- [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология