Карбоангидразы модель

Фермент карбоангидраза катализирует реакцию гидратации альдегидов, сложных эфиров, а также и двуокиси углерода. Для проявления ее ферментативной активности необходимо присутствие иона металла, например цинка. Реакцию гидратации пиридин-2-альдегида, катализируемую ионами цинка, можно считать моделью действия этого фермента. Константа скорости второго порядка этой реакции в 6,5-10 раз превышает константу скорости реакции с участием только воды [50]. Такое увеличение скорости реакции лишь в 10 раз уступает ускорению ферментативного процесса. Механизм модельной реакции включает, по-видимому, сближение цинка с реагируюш им центром, поскольку реакцию гидратации пиридип-4-альде-гида цинк катализирует в 280 раз менее эффективно. Реакция представляет собой, вероятно, атаку альдегида молекулой воды, входящей в гидратную оболочку иона цинка, или же ускорение реакции обусловлено поляризацией карбонильной группы ионом металла (как это показано, например, механизмами XXI и ХХП) [c.35]

Рентгеноструктурные исследования карбоангидразы свидетельствуют о том, что активный центр состоит из трех имидазольных лигандов, которые искажают тетраэдрическую координацию иона 2п(П). Среди предложенных молекулярных моделей следует отметить аналогичную геометрию для производного трис-(имидазолил)-метана. Бреслоу и сотр. [218] синтезировали трис[4(5-имидазолил]карбииол (4-ТИК) и трис[2-имидазолил]карбинол (2-ТИК) в качестве моделей цинк-связывающего центра в карбоангидразе и щелочной фосфатазе. [c.344]

Рис. 16,19. Модель карбоангидразы человека (Л) и ее комплекса с ацетоксимер-курсульфаниламидом (Б), выполненная по картам электронной плотности с разрешением 5,5 А [22].

Некоторые общие особенности структуры глобулы карбоангидразы заметны и на этих картах. На пространственной модели полипептидной цепи, построенной в соответствии с ними [23], обнаруживаются четыре фрагмента правой опирали, по два витка в каждом. Только один из этих участков соответствует параметрам а-сп ирали, остальные значительно искажены и скорее походят на Зю- спираль [23]. Как отмечалось в разд. 2, спектры ДОВ и КД различных карбоангидраз также указывают на малую степень спирализации. [c.611]

Известны случаи прямого, вполне очевидного несоответствия процесса денатурации двухстадийному приближению. Это проявляется, например, у карбоангидразы при ее денатурации гуанидингидрохлори-дом в различном характере экспериментальных кривых и типичных для двухстадийного процесса зависимостей [41]. У стафилококковой пени-циллиназы отклонения от модели Брандтса обнаруживаются в несовпадении характера изменений при денатурации различных физических параметров. Так, если судить по вязкости и УФ-поглощению, белок совершает свой единственный конформационный переход и полностью денатурирует при 0,5 М гуанидингидрохлорида, а согласно спектрам дисперсии оптического вращения (ДОВ), первые конформационные изменения происходят только при 1,5 М концентрации того же денатуранта. Проводившие эти исследования Б. Робсон и Р. Пейн сделали вывод, что в интервале концентраций 0,5—1,5 М гуанидингидрохлорида в растворе существует в заметном количестве третье промежуточное конформационное состояние белка [42]. [c.351]

Проще всего на простейших моделях выявляются вторичные структуры. В табл. 2.7 суммированы данные о вторичной структуре ряда белков. Эти белки содержат от 1(Ю до 3(Ю аминокислотных остатков на субъединицу. Данные о доле остатков в а-спиральных областях и числе а-спиралей, приведенные в таблице, указывают на то, что типичная а-спираль в глобулярном белке состоит примерно из 10 остатков. Длина такой спирали составляет приблизительно 15 А, что примерно равно радиусу субъединицы в этих белках. Число /3-слоев намного меньше, но каждый содержит значительно больше остатков. Большинство обширных 3-слоев состоит из 4-6 цепей и содержит от 20 до 40 остатков. Они могут занимать значительные области в третичной структуре, но идентифицировать их труднее, чем а-спнрали. Антипараллельные 3-слои встречаются несколько чаще, чем параллельные, но многие нз слоев содержат как те, так и другие. В качестве примера можно привести расположение элементов вторичной структуры в молекуле карбоангидразы человека (рис. 2.35). Отметим, что обширный 3-слой перекручивается, чем-то напоминая по форме левый пропеллер. Такое перекручивание характерно для всех обширных 3-слоев в глобулярных белках. Это можно понять, если учесть наиболее выгодные углы внутреннего вращения для отдельных остатков (3-слоя. Более подробно 3-структура описана в Дополнении 2.3. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология