Гистидин в активных центрах

Однако существуют веские свидетельства в пользу того, что для проявления каталитической активности необходима имидазольная группа остатка гистидина в активном центре фермента. Зависимость от pH максимальных скоростей как стадии ацилирования, так и деацилирования показывает, что активность фермента пропорциональна доле основной формы группы с рК 7, что лежит в области рК, ожидаемой для имидазольной группы. Одно это не может служить строгим доказательством, что имидазольная группа включается в активный центр это значение рК может отражать 1) ионизацию некоторой другой ионогенной группы, величина рК которой искажена белком 2) имидазольную группу, протонизация которой вызывает образование каталитически неактивной конформации фермента 3) изменение скорость определяющей стадии, а не ионизацию какой-либо группы. Более строгое свидетельство, что имидазольная группа участвует в катализе, следует из факта, что фермент необратимо инактивируется при алкилировании имидазольной группы аналогом субстрата хлоркетоном VIH. [c.177]

Механизм действия каталазы с участием молекулы гистидина в активном центре схематически выглядит так [c.215]

Рис. 4. Функционирование имидазольного кольца гистидина в активном центре лактатдегидрогеназы [53].

Присутствие существенного для проявления ферментативной активности остатка гистидина в активном центре фермента подтверждается экспериментами по фотохимическому окислению. Например, облучение видимым светом в присутствии галоидированиого флуоресцеииового красителя бенгальского розового приводит к фотоииактивации альдолазы, сопровождающейся разрушением большого числа гистидиновых остатков. Более избирательным реагентом является пиридоксальфосфат (гл. [c.163]

Химотрипсин является одним из наиболее изученных ферментов, для которого в деталях расшифрован механизм ферментативного катализа, включающий образование промежуточного продукта ацилфермеита. Доказана существенность для катализа гидроксильной груииы серина и иенротонированного остатка гистидина в активном центре фермента. [c.422]

Описанные ранее компоненты протеина фосфоенолпируватзависимой системы фосфотрансферазы в качестве интермедиата имеют фосфонатную группу, перенос которой они осуществляют, связывая гистидиновый остаток в активный центр. Сигналы гистидина можно идентифицировать в таких протеинах, как НРг и фактор III. Для гистидина в активном центре гистидина, входящего в состав для обоих протеинов, с помощью ЯМР было найдено значение рК, равное примерно б, т.е. гистидиновое кольцо при физиологическом значении pH находится в депротонированной форме. Чтобы проверить, не является ли это случайным, было проведено исследование НРг-протеинов различных микроорганизмов (рис.3.9). Несмотря на очевидное различие последовательностей аминокислот, параметры ЯМР-спектров гистидина отличаются удивительным постоянством. Однако уловить это совпадение, исходяиз спектров, приведенных на рис.3.9, не так просто, поскольку эти спектры получены при различных значениях pH. Значение рК, которое определялось титрованием pH, для всех исследованных НРг-проте-инов было меньше, чем 6,1 (рис.3.10). Таким образом, эти эксперименты также можно провести в фосфорилированном состоянии. Здесь для фактора III и НРг-протеина наблюдаются необычно высокие значения рК от 7,8 до [c.109]

Взаимодействие протеинов можно также исследовать с использованием относительно простых методов, которые позволяют обнаружить это взаимодействие по спектрам ЯМР Н. Примером таких исследований является изучение взаимодействия протеинов в фосфотрансферазной системе. При переносе фосфонатной группы в качестве промежуточного продукта должен образовываться комплекс из НРг и фактор III. Оба протеина независимо от того, находятся ли они в фосфорилированном или в нефосфорилированиом состоянии, в принципе могут взаимодействовать один с другим. Следует ожидать, что протеины могут быть обнаружены в каждой из таких комбинаций, однако взаимодействие будет меньшим, если обе компоненты либо находятся в фосфорилированном состоянии, либо, напротив, в нефосфори-лированном. Если в спектре ЯМР нефосфорилированного фактор III наблюдать за сдвигом резонансной линии гистидина в активном центре в зависимости от концентрации добавляемого нефосфорилированного НРг, то резонансная линия гистидина будет непрерывно смещаться в область сильных полей. Это типичное поведение для случая быстрого обмена между [c.109]

Имеются ли наблюдения, указывающие на существование водородных связей типа -Н в реальных биологических системах Такие водородные связи были обнаружены методом ядерного магнитного резонанса между остатками гистидина в активном центре фермента — панкреатической рибонуклеазе [249]. В дальнейшем ЯМР-методом было показано, что в полу-протонированном гистидине в водном растворе при этих условиях проявляется характерный стэкинг -эффект [250] (стопкообразная упаковка. — Прим. ред.). Последний может быть обусловлен взаимодействием между связями -М. Олдридж и Розе [251] на основании большого числа экспериментальных работ рассматривали водородные связи между имидазольными группами гистидиноБЫх- остатков белков в мембранах митохондрий. [c.304]

Влияние pH на скорость ферментативных реакций может быть обусловлено различными факторами. Ферменты, подобно другим белкам, являются амфолитами и имеют большое число ионоген-ных групп. Если функционирование фермента зависит от наличия некоторых специфических группировок, то каждая из них в дан-ных условиях должна находиться в определенном состоянии (не-ионизированном или ионизированном). Нередко оказывается возможным идентифицировать участвующие в катализе ионогенные группы активного центра путем анализа зависимости активности фермента от pH и сопоставления полученных данных с известными величинами р/С ионогенных групп белков (табл. 5.2). В качестве примеров можно указать на идентификацию каталитически активных остатков гистидина в активных центрах трипсина, химотрипсина и субтилпзина и тиоловой группы в активном центре папаина (гл. 9). На участие ионогенных групп в функционировании ферментов указывает также влияние ионной силы на скорость ряда ферментативных реакций (это влияние сильно выражено при действии карбоксипептидазы и уреазы). Такого рода эффект обычно наблюдается при неферментативном катализе, осуществляемом ионогенными соединениями. [c.260]

Исходя из изучения различными методами активных центров АРСаз и исследования кинетики ускоряемых ими реакций активирования аминокислот, начал проясняться механизм их действия. Первой к АРСазе присоединяется АТФ, аденилирующая остаток гистидина в активном центре фермента с вьщелением пирофосфата [c.282]

АРСаза (показан радикал гистидина в активном центре) [c.283]