Проблема коферментов

Мы перейдем сейчас к изложению проблемы коферментов и связанной с ней на первых этапах развития проблемы моделирования. [c.141]

Насколько большое значение имели исследования по проблеме коферментов, свидетельствует хотя бы тот факт, что за работы в этой области было присуждено шесть Нобелевских премий по химии, а также медицине и физиологии, не считая Нобелевской премии, присужденной Р.Вильштеттеру за его исследования в области биохимии. [c.145]

Этот новый подход к проблеме биокатализа и биокатализаторов был весьма по-разному встречен биохимиками. Многих ученых этот поворот событий огорчил, так как вопрос о решении проблемы биокатализаторов бьш перенесен в область химии белка, чем отодвинул ее, казалось, весьма близкое выяснение. Вместе с тем он открыл совершенно новые возможности для толкования многочисленных эмпирических данных, подведя под них прочное основание. Проблема коферментов, так же как и особые проблемы двухкомпонентных ферментов и активных центров, требовала особого изучения. [c.157]

Для решения этой проблемы были разработаны методы регенерации этого кофермента. Одни пз них — неферментативный метод [282—284] непрерывной регенерации каталитических количеств никотинамидного кофермента. (Следует напомнить, что в разд. 4.7 уже уделялось внимание ферментной технологии и использованию ферментов в химии и медицине). [c.407]

Необходимо отметить, что многое в реакциях превращений активного формальдегида и его участии в ферментативных реакциях субстратов неясно и требует дальнейших уточнений. Проблема активного формальдегида изучалась на упрощенных моделях активных форм кофермента 12981. [c.497]

С усложнением объектов исследования (витамины, гормоны, коферменты и другие) все более остро возникает проблема получения лабильных веществ высокой степени чистоты, как для их идентификации (стандарты) [1, 2], так и для производства. [c.59]

Поэтому важным этапом в развитии кинетического подхода к проблеме роста популяции микроорганизмов следует рассматривать переход от моделирования отдельных процессов на молекулярном уровне при учете конкретных реакций, проходящих с участием определенных ферментов, коферментов и промежуточ- [c.96]

В настоящее время мы еще ничего не можем сказать относительно химической природы тех группировок фермента, которые принимают участие в связывании кофермента или субстрата, между тем решение этого вопроса является предпосылкой для разрешения всей проблемы механизма ферментативного [c.277]

Об исследовании простетических групп нами уже было сказано. В настоящее время большое внимание уделяется проблеме соединения коферментов с белками-носителями и принципам взаимного функционирования обеих частей системы. [c.182]

Хотя каталитическая роль связанного цинка в алкогольдегидрогеназе изучалась в течение последних двух десятилетий, эта проблема осталась неразрешенной, несмотря на то, что были выдвинуты многочисленные предположения [121]. Были предложены механизмы, в соответствии с которыми цинк алкогольдегидрогеназы принимает участие в связывании субстратов [122, 123], коферментов [121, 124] и субстратов и коферментов одновременно [125, 128]. Более того, в этих различных гипотезах [124—128] были предложены все возможные центры координации ионов ме- [c.460]

В электрохимических безреагентных сенсорах на основе НАД-зависимых дегидрогеназ важной проблемой является регенерация кофермента и предотвращение его потерь в ходе анализа. Для этого используется НАД, ковалентно связанный с декстраном. НАД-декстран, к тому же, отличается повышенной стабильностью. Такие сенсоры позволяют определять 0,1 1 ммоль/л глутамата, пирувата, до 4 ммоль/л лактата. [c.93]

В заключение этого раздела, посвященного иммобилизации, мы должны упомянуть иммобилизацию коферментов [34]. Одной из проблем, возникающих при использовании биосенсоров со свободно диффундирующими коферментами, является утечка последних из сенсора. Возможный способ решения этой проблемы-иммобилизация кофермента в растворимой или нерастворимой форме. [c.113]

Вторая (проблема, которой я хотел бы кратко коснуться,—это проблема прикладного значения изучения коферментов. [c.6]

Успехи, достигнутые в области рентгеноструктурного анализа, кинетики переходных процессов и химического катализа за последние 20 лет, в корне изменили наши представления о ферментативном катализе и механизме действия ферментов. Данная монография представляет собой краткий обзор последних достижений в этой сфере и адресована студентам и аспирантам, уже прослушавшим соответствующие курсы по химии и биохимии. В книге в теоретическом и методологическом аспектах рассматриваются два вопроса природа взаимодействия между ферментом и его субстратами, обусловливающего ферментативный катализ и специфичность действия фермента, и взаимосвязь между структурой фермента и механизмом ферментативного процесса. Обсуждаются экспериментальные подходы, позволяющие проводить прямые исследования ферментов на молекулярном уровне. Большое внимание уделяется, например, исследованию ферментативных реакций в предстационарных условиях, когда ферменты используются в концентрациях, сопоставимых с концентрациями субстратов, и можно непосредственно наблюдать за промежуточными фермент-содержащими соединениями. Кратко освещены проблемы взаимодействия ферментов с несколькими субстратами в стационарных условиях, а также некоторые вопросы химии коферментов и кофакторов. [c.9]

Как это часто случается, изучение биохимических свойств коферментов привело к выделению весьма необычной области органической химии. Коферменты — это природные соединения, однако вполне определенные представления о их структурах делают коферменты идеальными объектами исследования при разработке идеи структурно-функционального соответствия с иомощью методов биоорганической химии [273]. В данной главе мы уделим внимание прежде всего этой проблеме и особо созданию систем, мО делирующнх действие коферментов. [c.398]

И последнее давайте обсудим возможность другого механизма функционирования ЫАО+, не включающего перенос гидрид-иона. Так, Гамильтон считает, что если в дегидрогеназных реакциях происходит процесс непосредственного переноса гидридного иона, то этот процесс является уникальным в биологии, так как более благоприятен перенос протона [279]. Однако различить эти две возможности нелегко. В общем, проще сказать, что реакция восстановления аналогична переносу двух электронов, чем постулировать сун1,ествование гидрид-иона. К этой проблеме мы еще вернемся в разд. 7.1.3 в связи с флавиновым коферментом. [c.406]

Годдарт [297] предложил другой механизм гидроксилирования фенольных соединений при этом он попытался показать, каким образом флавиновые коферменты осуществляют такое окисление. Построение выполнено теоретически и основано па применении волновых функций, квантовой механики и обобщенной теории валентных связей к биологическим проблемам. [c.425]

Наиболее важная проблема в процессах переаминирования — выяснение стереохимии. В зависимости от типа реакции и фермента фермент-коферментный комплекс может удалять из аминокислоты-субстрата К-грунпу, карбоксильную группу или водород при -углероде. От каких именно структурных особенностей зависит место разрыва связи Это, так же как и скорость реакции, определяется ферментом. Рещающий фактор при этом заключается в выборе наименее энергоемкого пути образования переходного состояния, ковалентного промежуточного соединения, т. е. наибольшее влияние должна оказывать правильная конформация в ферменте связанного с коферментом субстрата [301]. [c.439]

Ясно, что помимо протонного переноса пиридоксальфосфат участвует также в реакциях, включающих образование карбаниоиов. При формировании отрицательного заряда на а-углероде аминокислоты-субстрата возникает новая проблема — стереохимическая. Протонируется ли в конечном счете карбанион (несущий отрицательный заряд) в составе комплекса с ферментом путем обмена протонов со средой или это происходит в результате таутомерного превращения кофермента Какой тип модельных соединений можно выбрать для лучшей имитации таких процессов [c.440]

Характеристика химии главной подгруппы V группы Системы, изученная в этом томе, была бы, несомненно, неполной и несовременной, если бы в настоящем пособии по неорганической химии не было дано углубленной биохимической главы. В конце XIX в. минеральная химия сделала значительный шаг к своему расцвету на основе изучения электролитической диссоциации, строения комплексных соединений, открытия радиоактивности и строения атома. Теперь наступает очередной этап расширения новых горизонтов в развитии неорганической химии и быстрой перестройки этой отрасли науки речь идет о прогрессирующем познании коферментов проблемы биогенности элементов в свете положения их в Периодической системе [c.326]

Л ел у ар, Уридиновые коферменты. Современные проблемы биохимии, ИЛ,, 1957, стр. 380. [c.245]

В работе [73а] было предложено исключительно простое и вполне удовлетворительное решение проблемы включения лизина и кадаверина, согласующееся со всеми экспериментальными фактами, в том числе и с сохранением различия между атомами, включенными нз С-2 и С-6 лизина, а также с возможностью включения кадаверина (77). В его основе лежит катализируемое ферментом декарбоксилирование лизина, протекающее через обычные промежуточные соединения лизина с пиридоксальфосфатом (схема 18). Это предположение тем более привлекательно, что оба фермента (L-лизиндекарбоксилаза и диаминоксидаза), участвующие, вероятно, в превращении лизина в А -пиперидеин, в качестве кофермента используют пиридоксальфосфат. В этом случае промежуточное соединение (76) может образовываться не только из лизина, но и из кадаверина (77), и может превращаться в последний. Таким образом удовлетворительно объясняется включение в пиперидиновые алкалоиды (70), (71) и (72) как лизина [c.557]

Получены экспериментальные доказательства наличия в активном центре химотрипсина двух остатков гистидина и остатка серина, схематически представленных в трехмерной структурной модели предшественника этого фермента (рис. 4.3). Выявление химической природы и вероятной топографии групп активного центра—проблема первостепенной важности. Она сводится к определению природы аминокислот, их последовательности и взаиморасположения в активном центре. Для идентификации так называемых существенных аминокислотных остатков используют специфические ингибиторы ферментов (часто это субстратподобные вещества или аналоги коферментов), методы мягкого (ограниченного) гидролиза в сочетании с химической модификацией, включающей избирательное окисление, связывание, замещение остатков аминокислот и др. [c.123]

Применение других подходов к проблеме локализации пунктов запасания энергии в дыхательной цепи дало по существу те же результаты. Например, многие исследователи обнаруживали, что отношение Р О, т. е. отношение количества фосфора, включенного в АТФ, к количеству поглощенного митохондриями кислорода, варьирует в зависимости от использованного субстрата окисления. Так, при окислении митохондриями а-кетоглутарата предельное значение отношения Р О составляет 4, а при добавлении динитрофенола это отношение надает до 1. Фосфорилирование, нечувствительное к действию динитрофенола, имеет место при превращении а-кетоглутарата в сукцинил-кофермент А. Это не окислительное, а так называемое субстратное фосфорилирование. Чувствительное к динитрофенолу фосфорилирование, когда субстратом служит глутамат, дает предельное отношение Р О, равное 3. При окислении сукцината отношение Р О достигает 2, а нри введении искусственного донора электронов (аскорбата) предельное отношение Р О составляет 1. Эти данные опять-таки указывают на то, что пункты фосфорилирования располагаются между пиридиннуклеотидом и флавопроте идом, между цитохромами 6 и с и между цитохромом с и цитохромоксидазой. [c.68]

Основная проблема ковалентного катализа заключается в выяснении причины, почему реакции выгодно протекать не прямо, а через образование промежуточного соединения с ферментом или коферментом. Разумный ответ на этот вопрос можно найти лишь в некоторых случаях, прежде всего в реакциях с участием коферментов для многих других систем это пока невозможно, по крайней мере в количественной форме. Прежде чем приступить к анализу этой проблемы, рассмотрим экспериментальные данные, доказывающие, что в реакциях, катализируемых многими ферментами, действительно образуются в качестве промежуточных соединений фермент-су б-стратные ковалентные соединения. [c.44]

Одной из основных проблем современной биохимии является выяснение механизма превращения энергии, выделяющейся в результате взаимодействия связей С — Н с кислородом с образованием двуокиси углерода и воды в энергию фосфоангидридной связи АТФ — единой платежной единицы в процессах переноса химической энергии, используемой для большого числа синтетических и метаболических функций. Если энергетическое сопряжение имеет химический механизм (хотя это еще не очевидно [185]), то оно может происходить либо непосредственно через окисление некоторых легко образующихся низкоэнергетических фосфатных производных до высокоэнергетических форм, которые могут затем переносить фосфат на АДФ, давая АТФ, либо через окисление некоторых других низкоэнергетических молекул до высокоэнергетических форм, которые могут дать макроэргический фосфат через серию реакций переноса. В последнее время стало известно несколько примеров такого активационного процесса, в котором происходит образование высокоэнергетического тиолового эфира при окислении альдегида. Тиоловый эфир может реагировать дальше, давая ацилфосфат и при известных обстоятельствах АТФ. Этот тип активации является ответственным за образование макроэргических фосфатных связей на субстратном уровне фосфорилирования, в котором метаболит, подвергающийся окислению, превращается в активированный продукт. В настоящее время, однако,еще нет уверенности, что аналогичный процесс происходит при многоступенчатом переносе электронов между субстратом и кислородом, который является ответственным за освобождение большей части энергии в аэробном метаболизме. Интерес к этой проблеме стимулировал поиски реакций, в которых фосфатная группа превращается в энергетически богатую форму посредством окислительного процесса, что может служить моделью реакций с природным коферментом. Хотя в настоящее время еще нет доказательств, что какой-либо процесс такого рода ответствен за окислительное фосфорилирование, эти исследования интересны с химической точки зрения и в качестве источника некоторых потенциально полезных синтетических методов. [c.132]

В заключение отметим еще один вид катализа — ферментативный катализ. Ферменты — катализаторы биологического происхождения— ускоряют химические процессы, проходящие в живом организме. Ферменты имеют либо чисто белковую природу, либо представляют собой белки, связанные с небелковыми соединениями (коферментами). Иногда в состав обоих типов ферментов включаются металлические или иные ионы (ионные кофакторы). Несомненно, что для ферментативного катализа нет единого простого механизма. Имеются примеры ферментативного катализа, обусловленного концентрированием и ориентацией реагентов на активном центре фермента (катализ сближением), а также образованием ковалентных фермент-субстратных промежуточных соединений. Ферментативный катализ может проходить по механизму общего кислотно-основного катализа. По-видимому, специфические ферментативные ускорения могут йызываться конформа-ционными изменениями ферментов в присутствии субстратов, т. е, деформированием ферментов и (или) субстратов (напряжение, на тяжение, искривление и т. п.). Проблемы ферментативного катализа равным образом рассматриваются в физической химии, биохимии, биоорганической химии. Интересующихся мы отсылаем к специальной литературе (см. список литературы в конце главы). [c.198]

Проблема изыскания новых типов и новых форм катализаторов —одна из ван<нейп1их в современной химии. Она имеет исключительную актуальность для химиков, сосредоточивших свои силы в разработке новых технологических процессов, так как в ближайшие десятилетия катализ несомненно останется ведущим методом химической технологии и от нахождения новых катализаторов в большой мере зависит расширение круга реализуемых процессов. Это же один из существенных путей улучшения существующих технологических процессов. Новые каталитические реакции и новые катализаторы представляют выдающийся интерес и для ученых, разрабатывающих теоретические основы катализа. Проблема новых катализаторов также очень актуальна для биохимиков. С одной стороны, это поиски новых, еще неизвестных ферментов и коферментов, с другой стороны, это создание искусственных систем, моделирующих природные катализаторы. [c.12]

Недостатки использования сопряженных субстратов в процессах регенерации НАД связаны с тем, что, во-первых, равновесие реакции альдегид спирт сильно сдвинуто в сторону спирта (что гребует высоких концентраций сопряженного субстрата) и, во-вторых, выделение основного продукта из смеси затруднено. Применение известных методов иммобилизации ферментов и коферментов будет способствовать преодолению возникшей проблемы. [c.142]

Чаще всего ферменты проявляют высокую специфичность по отношению к своим субстратам и ко-ферментам, поэтому наиболее подходящими лигандами служат производные субстратов и коферментов, ковалентно связанные с носителем, например с сефадексом. Они могут быть присоединены к носителю либо непосредственно, либо через связующую ножку (линкер) из 3—8 атомов углерода. Использование линкера помогает разрешить проблемы, связанные с тем, что присоединение лиганда к носителю может препятствовать его взаимодействию с ферментом. Вместе с тем введение гидрофобного линкера иногда осложняет выделение из-за проявления эффектов хроматографии на гидрофобных лигандах (см. йиже). Примером успешного применения аффинной хроматографии может служить очистка множества различных дегидрогеназ на аффинных [c.70]

Принципиально важной проблемой является последовательность стадий ферментативного процесса итеконформа-ционные превращения, которые претерпевают все участники реакции — фермент, кофермент, субстрат — и которые позволяют, во-первых, снизить энергию активации ферментативной реакции, а во-вторых, ориентировать взаимодей-ствзоощие молекулы по координате реакции. По мнению [c.13]

Кобамидный кофермент был открыт Barker й др. в 1958 г. при изучении ферментативного превращения глутаминовой кислоты в ip-метиласпарагиновую [1]. В печени и других органах человека и животных витамин Bia всегда находили в форме кобамидного кофермента — ДБК-кофермента [2]. Метилкобаламин и ДБК-кофермент были первыми металлоорганическими соединениями, содержащими а-Со-С-связи, выделенными из природных источников. Эти соединения во многих отношениях отличались от традиционных комплексных соединений трехвалентного кобальта. В связи с этим проблема их исследования включает определение реального валентного состояния атома кобальта, изучение реакционной способности кобальта, выяснение роли групп, замещающих транс-аксиальные лиганды и их влияния на свойства корриновой системы, а также на другие гранс-аксиальные лиганды и на атом кобальта. Исследование химических и физико-химических свойств кобамидного кофермента является основой для понимания механизма действия В12-зави-симых ферментов. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология