Гидролиз N-гликозидных связей, катализируемый кислотами

В зависимости от механизма действия различают ферменты с относительной (или групповой) и абсолютной специфичностью. Так, для действия некоторых гидролитических ферментов наибольщее значение имеет тип химической связи в молекуле субстрата. Например, пепсин в одинаковой степени расщепляет белки животного и растительного происхождения, несмотря на то что эти белки существенно отличаются друг от друга как по химическому строению и аминокислотному составу, так и по физико-химическим свойствам. Однако пепсин не расщепляет ни углеводы, ни жиры. Объясняется это тем, что точкой приложения, местом действия пепсина является пептидная —СО—КН-связь. Для действия липазы, катализирующей гидролиз жиров на глицерин и жирные кислоты, подобным местом является сложноэфирная связь. Аналогичной групповой специфичностью обладают трипсин, химотрипсин, пептидазы, ферменты, гидролизующие а-гликозидные связи (но не 3-гликозидные связи, имеющиеся в целлюлозе) в полисахаридах, и др. Обычно эти ферменты участвуют в процессе пищеварения, и их групповая специфичность, вероятнее всего, имеет определенный биологический смысл. Относительной специфичностью наделены также некоторые внутриклеточные ферменты, например гексокиназа, катализирующая в присутствии АТФ фосфорилирование почти всех гексоз, хотя одновременно в клетках имеются и специфические для каждой гексозы ферменты, выполняющие такое же фосфорилирование (см. главу 10). [c.142]

Гемопротеид пероксидаза катализирует окисление ряда фенолов и ароматических аминов. Эстеразы контролируют образование и гидролиз сложных эфиров (из простых спиртов и кислот) липазы контролируют образование и гидролиз глицеридов высших жирных кислот. Карбогидразы катализируют расщепление гликозидных связей в простых гликозидах и полисахаридах. [c.716]

Многие из указанных выше эффектов можно прекрасно проиллюстрировать на примере механизмов связывания и катализа, осуществляемых ферментом лизоцимом. Лизоцим занимает особое место в истории энзимологии, поскольку его трехмерная структура была первой нз структур белков, определенных методом рентгеноструктурного анализа [134]. Это маленький белок, состоящий из одной полипептидной цепи длиной в 129 аминокислотных остатков, катализирует гидролиз гликозидных связей углеводного компонента клеточной стенки бактерий (как часть защитного механизма против бактериальной инфекции). Природным субстратом лизоцима является чередующийся сополимер (86) Л -ацетил-[5-0-мурамовой кислоты (NAM) и Л -ацетил-р-й-глюкоз-амина (NAG), связанных [i-1-> 4-гликозидными связями, однако большая часть работ по изучению механизма была проведена на более простых субстратах. Так, поли-Л -ацетилглюкозамин также гидролизуется ферментом, однако эффективность этой реакции существенно зависит от размера субстрата и трисахарид (NAG)3 фактически является ингибитором лизоцима. Сравнение трехмерных структур фермента и комплекса последнего с (NAG)a показывает, что трисахарид связывается во впадине фермента. Такое сравнение позволяет детально исследовать связывание трех моно-сахаридных звеньев (NAG)a в участках А, В и С фермента, которое осуществляется посредством комбинации гидрофобных рччимодействий и водородных связей. Как отмечалось при об- [c.528]

Ферментативное расщепление полисахаридной цепи, содержащей несколько различных остатков моносахаридов и различные типы связей, осуществляется ферментами, катализирующими преимущественно разрыв того или иного типа связи. Единственным относительно хорошо изученным примером такого рода ферментов являются гиалуронидазы. Известны три различных пути распада гиалуроновой кислоты а) расщепление гликозидных связей N-ацетилглюкозамина при этом главным продуктом гидролиза является тетрасахарид I такой распад происходит под действием текстикулярной гиалуронидазы и гиалуронидазы змеиного яда б) р-эли-минирование заместителей у С, остатков глюкуроновой кислоты, приводящее к ненасыщенному дисахариду И (гиалуронат-лиаза из бактерий) в) расщепление гликозидных связей глюкуроновой кислоты с образованием олигосахаридов типа П1 (гиалуронидаза из головок пиявок) [c.619]

Лизоцим катализирует гидролиз Р(1—>-4)-гликозидных связей мукополисахаридов, входящих в состав клеточных стенок некоторых микроорганизмов [ 15]. Помимо этого природного субстрата, который состоит из Ы-ацетилмураминовой кислоты иЫ-аце-тилглюкозамина, лизоцим катализирует также гидролиз хитина (поли-Ы-ацетил-р-глюкозамина) и продуктов его разложения, а также некоторых р-арилди-Ы-хитобиозидов. Подробно изучена трехмерная структура лизоцима он представляет собой глобулярный белок, по форме отдаленно напоминающий бабочку, одно крыло которой содержит значительное количество спиральных фрагментов, а другое состоит в основном из складчатых р-структур. Активный центр расположен между крыльями и организован в виде щели, или впадины, способной вмещать длинноцепочечную полимерную молекулу природного субстрата. [c.151]

Полимерные молекулы расщепляются до мономеров с помощью ферментов, синтезируемых и выделяемых прокариотами в окружающую среду (экзоферментов). Крахмал и гликоген гидролизуются амилазами, гликозидные связи целлюлозы расщепляются целлюла-зой. Многие бактерии образуют пектиназу, хитиназу, агаразу и другие ферменты, гидролизующие соответствующие полисахариды и их производные. Белки расщепляются внеклеточными протеазами, воздействующими на пептидные связи. Нуклеиновые кислоты гидролизуются рибо- и дезоксирибонуклеазами. Образующиеся,небольшие молекулы легко транспортируются в клетку через мембрану. Этап I является специфичным для каждого класса соединений, соответственно катализируется специфичными ферментными системами и завершается образованием мономерных молекул - гексоз, аминокислот, глицерола, жирных кислот. [c.455]

Гидролазы катализируют гидролиз эфирных, сложноэфирных, пептидных и гликозидных связей, кислородных ангидридов, связей С—С, С-галоген и Р—К, т.е. расщепление внутримолекулярных связей с участием воды. Наименование их составляется по форме субстрат — гидролаза . Например, ацетилхолин + Н2О холин + уксусная кислота. Фермент называется ацетилхолинацилгидролаза. К этому классу относят эстеразы (гидролиз и синтез сложных эфиров) глико-зидазы (разрыв гликозидных связей) фосфатазы и пептидгидролазы (разрыв фосфоангидридных и пептидных связей) и др. [c.79]