Центр связывания субстрата в трипсине

Центр связывания субстрата в трипсине [c.248]

Природа предоставила нам редкую возможность установить структуру фермент-субстратных комплексов трипсина и химотрипсина с полипептидами, создав множество ингибиторов-полипептидов, которые очень прочно связываются с трипсином и химотрипсином, поскольку зафиксированы в той конформации, которую субстрат принимает при связывании [52]. Эти полипептиды не гидролизуются при физиологических условиях, так как подвижность аминогруппы, которая высвобождается при расщеплении пептида, ограничена и она не может диффундировать из активного центра фермента. При устранении ограничений в панкреатическом ингибиторе трипсина путем восстановления дисульфидного мостика в полипептидной цепи пептидная связь между Ьуз-15 и А1а-16 легко расщепляется трипсином [53]. Структура трипсина, его комплекса с основным панкреатическим ингибитором трипсина и свободного ингибитора была установлена при разрешении 1,4, 1,9 и 1,7 А соответственно [54]. Полученные данные относятся к числу наиболее точных — положение атомов известно с точностью 0,1—0,2 А. Эти и другие исследования дали следующую информацию относительно связывания субстратов [55—65]. [c.39]

Центр связывания полипептидного субстрата состоит из ряда подцентров, расположенных по поверхности фермента. Эти подцентры обозначаются так, как показано на схеме (1.6). Аминокислотные остатки полипептидного субстрата обозначаются буквой Р, а подцентры — буквой 5. Если не считать первичного подцентра 5ь связывающего боковые цепи ароматических субстратов химотрипсина или основных аминокислотных субстратов трипсина, в сериновых протеазах нет никаких явно выраженных складок или желобков, которые предназначались бы для связывания субстрата. [c.39]

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]

Механизм катализа и структура промежуточных соединений, образующихся в ходе реакций с участием сериновых протеаз, определены с помощью более прямых экспериментов, чем в случае любого другого фермента или класса ферментов. Выяснить структуру сериновых протеаз удалось главным образом благодаря установлению кристаллической структуры сокристал-лизованных комплексов трипсина и некоторых природных поли-пептидов-ингибиторов, имитирующих субстраты (гл. 1, разд. Г). Из этих исследований известно, что активный центр фермента комплементарен переходному состоянию субстрата, которое структурно очень близко к тетраэдрическому аддукту остатка 5ег-195 и углеродного атома карбонильной группы субстрата. Более того, структура фермента при связывании субстрата не искажается. Исследование связывания небольших пептидов с помощью ЯМР-спектроскопии показывает, что при связывании эти пептиды также не деформируются. (Определение кристаллической структуры комплекса трипсина с панкреатическим ингибитором трипсина при высоком разрешении ясно показывает, что реакционноспособная пептидная связь деформируется таким образом, что ее конфигурация приближается к конфигурации пептидной связи в тетраэдрическом промежуточном соединении. Однако, поскольку эта связь уже деформирована до присоединения к ферменту, сконструированный ингибитор связывается очень прочно, т. е. является аналогом естественного переходного состояния.) [c.363]

РИС. 2.5. Различие в структуре области активного центра трипсиногена (А) и трипсина (Б). В катализе непосредственно участвуют аминокислотные остатки His , Asp и Ser . При расщеплении пептидной цепи трипснногена с образованием трипсина связь Lys -Ile гидролизуется и появляется заряженный N-конец на Не . Этот остаток меняет свое положение н образует солевой мостик с Asp , в результате чего меняется взаимная ориентация каталитически активных остатков. Кроме того, значительные сдвиги претерпевают остатки, расположенные с правой стороны от активного центра, что в свою очередь открывает область связывания белка для субстрата. [A.A. Kossiakoff et al.. Bio hemistry, 16, 654, (1977).] [c.59]

Если а, Ь и с — участки активного центра фермента, комплементарные указанным группам l-лейцилглицина, и если приведенная пространственная ориентация необходима для связывания и последующего катализа, то очевидно, что невозможно ориентировать в пространстве те же самые три группы о-лейцилглицина, чтобы они взаимодействовали с участками а, Ь и с. Эта концепция полиаффинности была подтверждена относительно недавно кристаллографическим анализом фермент-ингибиторных комплексов ее иллюстрацией может служить также стереоспецифичность трипсина и фумаразы. Скорость превращения субстрата зависит от размера и строения групп субстрата об этом свидетельствуют не только неспособность соединений, содержащих d-аминокислоты, служить субстратами лейцинаминопептидазы, но также и различие в скоростях гидролиза амидов лейцина и изолейцина. Столь же впечатляющей является неспособность трипсина гидролизовать a-N-бензоилпроизводные ь-орнитинамида и ь-гомоаргинин-амида. [c.284]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология