Субстрата фиксация

Рис. 62. Схема активного центра карбоксипептидазы А (остаток Туг 198 на схеме не изображен) фермента, катализирующего гидролитическое отщепление С-концевого аминокислотного фрагмента от полипептидов. Фермент абсолютно специфичен к Ь-конфи-гурации отщепляемого аминокислотного остатка и резко преимущественно катализирует отщепление остатков гидрофобных аминокислот. Гидролиз в этом случае протекает по механизму электрофильного катализа и требует участия иона цинка — в белке какие-либо группы, способные выступать в роли электрофиль-ных катализаторов, отсутствуют. Ион цинка фиксирован в активном центре фермента путем координации тремя аминокислотными остатками — двумя остатками гистидина 1118-69 и Н18-196 и одним глутамат-ионом С1и-72. Четвертая координата (для ионов цинка характерна тетраэдрическая зр -конфигурация координационных связей) направлена в комплексе фермент — субстрат на карбонильную группу гидролизуемой пептидной связи. Фиксация С-концевой части гидролизуемого пептида в активном центре обеспечивается в первую очередь взаимодействием с двумя остатками аргинина — Aгg-145 и Arg-127 и кластером гидрофобных

Протекание этих реакций по механизму 5n1 можно полностью исключить. Известно, что гетеролиз связи С—Hal в молекуле арилгалогенида с образованием катиона Аг+ и иона На1 требует очень большой затраты энергии. Присутствие в субстрате нитрогрупп, способствующих фиксации положительного заряда на одном атоме углерода, а не его рассредоточению внутри карбокатиона, делает это допущение еще менее вероятным. [c.402]

В самой общей форме характер действия металлических ионов на ферментные системы можно разделить на следующие виды 1) образование специфической структуры активного центра 2) образование структуры в системе активный центр-субстрат 3) поляризация групп активного центра и субстрата. Благодаря этому могут осуществляться процессы 1) воздействия на определенные группы субстрата — атаки молекул воды и других у ферментов типа гидролаз и фосфорилаз 2) процессы переноса (электронов и групп атомов) 3) процессы фиксации и переноса без глубоких изменений в переносимой молекуле (перенос кислорода гемоглобином). [c.363]

Другими ионами кальций в этой системе заменить нельзя. Ионы ртути, цинка, кадмия связываются в областях фиксации кальция и вызывают ингибирование ферментной активности этот эффект исчезает при добавлении в смесь ионов кальция. При замещении иона кальция на ион стронция сохраняется активность по отношению к гидролизу ДНК, но замещение ионом бария ведет к полной инактивации, как считают, вследствие геометрических искажений центра связывания кальция, которые передаются и на область связывания нуклеотида. Стерическое соответствие фермент — субстрат при этом утрачивается и активность резко падает. Эти примеры говорят о большом значении геометрической структуры, создаваемой и поддерживаемой ионом в системе фермент—ион—субстрат для правильного протекания ферментативной реакции. [c.364]

Печатание тканей (печать, набивка), узорчатое или одностороннее крашение. Принципиальной разницы между крашением печатанием (П.) с точки зрения механизма взаимод, красителя с субстратом нет. Существуют различия в требованиях, предъявляемых к красителям для П. и крашения. Водорастворимые красители должны иметь высокую р-римость, а нерастворимые - высокую дисперсность, т. к. концентрация красителя для П. должна быть значительней выше, чем в красильной ванне. В состав краски для П. входят краситель, загуститель (крах.мал, декстрин, агар-агар, акриловая эмульсия и др,) и разл, вспомогат, в-ва (катализатор, мягчитель и т,д,). От загустителя зависит степень фиксации красителя, четкость контура рисунка, устойчивость окраски и гриф текстильного материала. Фиксация красителей на волокне при П. происходит, как правило, при более высоких т-рах и в более жестких условиях, чем при крашении. Для П. можно использовать те же классы красителей, что и для крашения, однако практически используются только красители, имеющие высокую устойчивость к мокрым обработкам, т.к. после фиксации красителя требуется тщательная промывка. [c.503]

Азот — один из самых необходимых элементов для растений. Его недостаток в почве или питательном субстрате часто приводит растение к гибели, поэтому в первую очередь необходимо внесение в почву азотных удобрений. Однако их производство требует очень больщих энергетических затрат, поэтому оно дорогостояще. Стоимость азотных удобрений в 6 раз выше стоимости фосфорных удобрений и в 16 раз выше стоимости калийных удобрений. При этом растения используют только от 30 до 70 % внесенных в почву доступных форм азота, остальное просто вымывается из почвы, загрязняя окружающую среду. Гораздо более естественно и доступно снабжение растений азотом путем его биологической фиксации. [c.151]

Нуклеотиды в виде своих более или менее сложных производных составляют основу большой и важной группы коферментов. Как хорошо известно, ферментные системы состоят из белковой части, которая обеспечивает фиксацию субстрата и специфичность фермента и носит обычно название апофермента и кофермента, который с белком-носителем и обеспечивает протекание самой катализируемой ферментом реакции. [c.229]

Восстановление боргидридом натрия в присутствии субстрата приводит к фиксации последнего на ферменте. [c.181]

Энергия активации имеет энтропийную составляющую, отражающую дополнительную упорядоченность, которую должна приобрести система, чтобы достигнуть переходного состояния, например, в в том случае, когда атомам для взаимодействия нужно существенно сблизиться. Другая, энтальпийная часть энергии активации представляет работу, которую следует затратить для сближения атомов, достаточного для образования ковалентной связи между ними. Ферменты могут понижать энтальпию активации (по сравнению с реакциями в растворе) в результате специфической фиксации субстратов, выбирая тем самым выгодный путь реакции пз тех нескольких путей, по которым следует реакция в растворе. [c.278]

Может показаться, что эффект фиксации субстрата просто эквивалентен эффекту сближения реагентов. Однако первый фактор прежде всего учитывает продолжительность такого сближения. Как было показано в работе [1], увеличение времени жизни комплексов приводит к ускорениям порядка 10 — 10 раз. Очевидно, что аналогично можно объяснить ускорение химических реакций при переводе их из межмолекулярного во внутримолекулярный режим. [c.299]

Ферментативный катализ, за редкими искшочениями, строго энантиоспе-цифичен (и по отношению к хиральным субстратам, и в смысле образования хиральных продуктов.). Поэтому хиральные природные соединения продуцируются в виде оптически чистых энантиомеров. Это свойство ферментов объясняется многоцентровым связыванием субстрата при образовании фермент-субстратного комплекса, предшествующем ферментативной реакиии. Такая фиксация ахирального субстрата в активном центре хиральной молекулы фермента обеспечивает возможность его атаки реагентом только с одной стороны, [c.494]

При каталитическом гидрировании прежде всего протекает обратимый экзотермический процесс фиксации олефина за счет я-электронов на поверхности катализатора (хемосорбция). За такой активацией следует обратимый и постадийный перенос водорода, такл е активированного за счет хемосорбции. В ряде случаев кинетические данные позволяют считать, что на стадии, определяющей скорость реакции, адсорбированный олефин реагирует с водородом из газовой фазы. Как правило, наблюдается (г/с-присоединение, при котором субстрат атакуется пространственно с наименее затрудненной стороны. [c.225]

Для того чтобы проявилось избирательное действие какого-либо реагента на спектр ЯМР субстрата, необходимо, чтобы между частицами в растворе хотя бы на короткое время устанавливалась химическая связь, определяющая их взаимную фиксацию в пространстве. В противном случае тепловое движение частиц усреднит до нуля все их магнитные взаимодействия, как это происходит с прямым спин-спиновым взаимодействием в растворе. ЛСР содержат координационно ненасыщенный ион лантаноида, способный реагировать с нуклеофильными соединениями различных классов. Таким образом, ЛСР выступает прежде всего как льюисова кислота, а субстрат — как льюисово основание. К одной молекуле ЛСР-хелата Я может присоединиться одна или две молекулы монофункционального субстрата 5 с образованием аддукта [c.104]

На практике иммобилизация часто осуществляется одновременно иеск. способами. Так, при фиксации ферментов ковалентными связями между их молекулами н матрицей обычно возникают также нековалентные взаимодействия. Известны способы предварит, хим, модификации молекул фермента низкомол, в-вамн или р-римыми полимерами, имеющими заряженные группировки, что изменяет у таких модифицир. белков электростатич. заряд молекулы и позволяет достаточно прочно сорбировать их на ионообменных смолах. При всех типах иммобилизации матрица, взаимодействуя с ферментом, может инактивировать последний или создавать пространств, затруднения для доступа субстрата к активному центру. При ковалентном связывании фермента для предотвращения отрицат, влияния матрицы между ией и молекулой фермента вводят разобщающую цепь атомов-спейсер (наз. также вставкой или ножкой ). Кроме того, часто стремятся использовать для иммобилизации гидрофильные матрицы, создающие вблизи фермента более естеств, микроокружение. [c.215]

Исключительно высокие скорости и степень селективности ферментативных реакций с давних пор интригуют химиков-органиков. Многочисленные предположения, начиная с более чем столетней давности идеи ключ-замок Э.чи-ля Фишера и до более современной ковдегшии взаимоиндуцированного соответствия Кошланда были выдвинуты для объяснения этих явлений. Каковы бы ни были конкретные подробности различных интерпретаций, все они предполагают тот или иной род фиксации субстрата внутри полости активного центра конформационно подвижной молекулы фермента вблизи его реакционноспособных групп. Возникающее в результате взаимодействие между реакционными центрами фермента и реакционноспособной конформацией субстрата считается одной из главных причин высоких скоростей и селективности, свойственных ферментативным реакциям. Дизайн химических структур, пригодных для экспериментального исследования относительной важности различных факторов, определяющих скорости и селективность органических реакций как моделей определенных аспектов ферментативного катализа, был и остается областью, вызывающей напряженное внимание. [c.486]

С точки зрения мехапизма взаимод. красителя с субстратом между П. и крашением принципиальной разницы нет. Однако к красителям, используемым при П., предъявляются дополнит, требования водорастворимые красителе должны иметь высокую р-римость, а нерастворимые — высокую дисперсность, т. к. в печатных красках концентрация красителя значительно выше, чем в красильной ванве более высокая устойчивость к теплу и др. воздействиям, поскольку фиксация красителя на волокне при П. происходит, как правило, в более жестких условиях, а после фиксации во всех способах П. (кроме прямого с помощью пигментов и переводного) окрашенную ткань подвергают энергичной промывке для удаления загустителя (при низкой устойчивости к стирке краситель замоет фон). [c.436]

При использовании белков в качестве лигандов о выборе точки закрепления в большинстве случаев не может идти речи — таких точек, как правило, на поверхности белка много. К счастью, биологическая, и в частности ферментативная, активность белка нередко сохраняется ири фиксации его в разных точках, если при этом активный центр белковой макромолекулы остается экснонированным. Разумеется, для некоторой доли молекул фермента точка связывания может оказаться в активном центре или вблизи него, что помешает взаимодействию с ним субстрата. Этим, в частности, обусловлено снижение суммарной активности при закреплении ферментов на матрицах. [c.386]

Подробнее остановимся на свойствах цитохрома Р-450 (цитохром типа Ь). Он выделяется в лаборатории из клеток печени, коры надпочечников, бактерий и др. Ферментная система цитохрома Р-450, гидроксилирующая связи С-Н субстратов, содержит три компоненты. Первая - это ассоциат из НАДФ (см. XVI), из цитохрома Р-450 вторая - цитохром Р-450 и третья - это фосфолипиды. Исследователи наиболее глубоко проникли в структуру, функции и механизм действия этой ферментной системы. Однако вопросы механизма активации молекулы О2 этим ферментом не решены. Известно, что при функционировании Р-450 происходит экстракоординация фазу двух лигандов -атома S цистеинового остатка белка и О2. Следует учесть то, что атом серы в тиоспиртах и тиоэфирах является слабым экстралигандом даже для атома железа, имеющего достаточное сродство к S и образующего сульфиды с низким значением произведения растворимости. В отличие от имидазола, атом S, подобно гемоглобину, не обеспечивает прочного связывания О2. Поэтому механизм окислительного воздействия О2 должен быть связан с изменением окислительного состояния железа в цитохроме. На рис. 5.4 приведен каталитический цикл цитохрома Р-450. Координационные взаимодействия на атоме железа (экстракоординация) выступают здесь также четко, как в фотосинтезе и фиксации-переносе О2. [c.290]

Эксперименты по фиксации интермедиатов являются, таким образом, весьма мощным приемом в работе по изучению механизмов действия ферментов, и борогидрид был использован в ряде случаев для регистрации таких интермедиатов. Мы не можем, однако, ожидать, что неспецифичный реагент обычно будет способен вмешиваться в химию процессов фермент-субстратного комплекса. Борогидрид — особый случай, так как это очень маленькая молекула, почти такого же размера и формы, как Н2О. Ферменты обычно способны оставлять посторонние молекулы вне активного центра. Наилучший способ поместить реагент в активный центр — это замаскировать его под субстрат, т. е. использовать аналог субстрата, располагающий структурными особенностями, необходимыми для связывания, но несущий также функциональную группу, предназначенную для необратимой реакции с группами активного центра. (Поэтому такие реагенты пригодны больше для идентификации функциональных групп активного центра, чем для регистрации интермедиатов.) Далее мы детально опищем подход с применением аналогов субстратов, используя некоторые из многочисленных примеров, доступных из работ по химотрипсину. [c.481]

В разд. 24.1.3 мы видели, как каталитические механизмы, по которым, как полагают, действуют некоторые ферменты, могут в ряде случаев наблюдаться в простых системах. Так, общий основной катализ имидазолом, например, гидролиза Л ,0-диаце-тилсеринамида (36) [53] представляет собой модель реакции химотрипсина со сложноэфирным субстратом. В ионной реакции этого типа переходное состояние каталитической реакции стабилизуется за счет делокализации заряда на нескольких центрах. В этом случае фиксация положительного заряда на нуклеофильной гидроксильной группе нейтрализуется делокализацией на азо-тах имидазола. В результате происходит понижение энергии активации реакции за счет затрат повышенной энтропии активации (см. разд. 24.1.22). Данные табл. 24.1.4 иллюстрируют это положение мономолекулярная реакция отщепления 2,4-динитрофен-оксида от соответствующего фосфатного моноэфира-дианиона имеет высокую энтальпию активации, однако реакция протекает достаточно легко из-за ее весьма благоприятной энтропии активации. Нуклеофильный катализ этой реакции пиридином характеризуется несколько меньшей энтальпией активации, так как азот пиридина может принимать на себя положительный заряд в переходном состоянии, в результате чего удается избежать образования высокоэнергетического интермедиата — метафосфата [РОЛ- Тем не менее участие молекулы пиридина отражается в виде намного менее выгодной энтропии активации. Близкие активационные параметры наблюдаются и в случае нуклеофильного катализа ацетатом гидролиза триэфира (73) также бимолекулярной реакции. Нейтральный гидролиз (73) проходит, как полагают, по механизму тримолекулярного общего основного катализа (см. табл. 24.1.4). Эта реакция протекает относительно медленно исключительно за счет энтропийного вклада, еще менее выгодного в этом случае. Энтальпия активации, впрочем, для тримолекулярного процесса несколько ниже, поскольку делокализация заряда на трех молекулах еще больше уменьшает его фиксацию в каком-либо одном центре. [c.522]

Реакционный комплекс иногда называют комплексом столкновения, однако совершенно очевидно, что простого столкновения далеко недостаточно для образования структуры, в которой возможен перенос протона. Работа W , которую необходимо затратить для образования реакционного комплекса, представляет собой по существу ту часть А на, которая не зависит от изменений р/СанА. Величина Ц/ , необходимая для переноса протона с членов гомологического ряда кислородных кислот на один и тот же субстрат, согласно предположению, определяется потерями энтропии при фиксации молекулы кислоты и свободной энергией ее десольватации. Свободная энергия десольватации третичных аминов практически не коррелирует с их основностью. Сольватация аминов обусловлена главным образом ван-дерваальсовскими взаимодействиями, которые играют заметную роль и при сольватации ионов, поэтому разумно предположить, что свободная энергия десольватации аммониевых солей также никак не связана с их кислотными свойствами. Было показано, что даже прочность водородных связей лишь слабо коррелирует с силой кислот. Таким образом, в ряду родственных кислот [c.133]

Наиболее распространенным иммунологическим методом является ELISA. Вкратце он состоит в следующем 1) фиксация образца на твердой подложке 2) добавление первого антитела, специфичного к антигену-мишени, и его связывание с антигеном-мишенью 3) добавление конъюгата второе антитело—фермент, который присоединяется к первому антителу 4) добавление неокрашенного субстрата, который под действием фермента, входящего в состав конъюгата, превращается в окрашенное соединение. Изменение цвета реакционной смеси свидетельствует о присутствии в образце моле-кулы-мишени. [c.201]

К основным механизмам стимуляции роста растений микроорганизмами прямого действия относятся 1) фиксация атмосферного азота, который затем используется растением 2) образование легкоусваиваемых форм железа и фосфора и/или поглощение из почвы и доставка этих полезных минеральных веществ в растения 3) синтез фитогормонов, вызывающих пролиферацию растительных клеток. Опосредованная стимуляция роста растения каким-либо щтаммом полезного микроорганизма проявляется через предотвращение роста фитопатогенного почвенного микроорганизма, который мог бы отрицательно влиять на нормальный рост и развитие растения. Такое действие называется антибиозом и может заключаться либо в истощении полезным микроорганизмом лимитирующего субстрата, либо в синтезе и секреции соединения, препятствующего росту фитопатогена. [c.306]

Смотреть страницы где упоминается термин Субстрата фиксация: [c.374] [c.335] [c.226] [c.495] [c.91] [c.247] [c.248] [c.279] [c.18] [c.401] [c.402] [c.298] [c.299] [c.728] [c.381] [c.226] [c.486] [c.495] [c.247] [c.248] [c.279] [c.321] [c.207] [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология