Влияние белка на общую каталитическую активность

Затем мы рассмотрим влияние замены белка (и аксиального лиганда) на общую каталитическую активность (разд. 8.5). Путем сопоставления констант скорости ряда аналогичных реакций в присутствии и в отсутствие белка мы попытаемся наметить пути, по которым белок может усиливать или модифицировать каталитическую активность кофактора (разд. 8.6). Наконец, в разд. -8.7 будут подведены некоторые итоги и сформулированы основные выводы. [c.195]

Во-первых, константы 53 почти одинаковы в присутствии и в отсутствие белка. В этом трудно убедиться независимым путем, однако сравнительно малое влияние белка на ряд других констант скорости (например, на общую каталитическую активность миоглобина и пероксидазы хрена, константы 54 и 43 пероксидазы хрена) делает такое предположение вполне правдоподобным. [c.220]

Во-первых, общее изменение третичной структуры ферментной глобулы при изменении pH, вызванное перераспределением зарядов на поверхности глобулы, может привести к появлению оптимума pH, если при этом изменяется геометрия адсорбционного центра— ширина щели , или ориентация субстрата относительно каталитического участка [10]. Отметим, что в данном случае оптимум pH будет наблюдаться даже при отсутствии в активном центре функциональных групп, способных к ионизации, а на положение оптимума pH оказывают влияние все группы, ионизация которых изменяет третичную структуру белка [13]. Подобное представление наиболее естественно объясняет независимость от катализа способов адаптации ферментной глобулы к pH окружающей среды, которая в процессе эволюции осуществлял сь путем замены аминокислотных групп, влияющих на третичную структуру или на состав активного центра. [c.74]

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]

Одним из способов выявления роли карбоксильных групп в катализе является изучение свойств реконструированных гембелков с этерифицированными пропионовокислыми остатками гема. Однако такие исследования часто вносят путаницу, так как правильный ответ может быть получен только в том случае, если при реконструкции апобелка с модифицированным гемом образуется каталитически активная конформация нативного белка. Однако достичь этого очень трудно, т.к. при использовании модифицированных гемов часто нарушается структура активного центра фермента вследствие неправильной ориентации гема на апобелке. Этого можно избежать, если модифицировать пропионовокислые остатки гема непосредственно в нативном ферменте, выделить модифицированный гем, а затем проводить реконструкцию модифицированного гема с нативным апобелком и исследовать влияние модификации на каталитические свойства фермента. Таким способом можно определить число доступных модифицирующим агентам, т.е. расположенных близко к поверхности карбоксильных фупп гема, и избирательно промодифи-цировать их как в 6-ом, так и 7-ом положениях, которые, по-видимому, в общем случае не эквивалентны. [c.17]