Строение пероксидазы

Другие окислительные ферменты (фермент Варбурга, цитохромы, каталаза, пероксидазы) содержат в качестве коэнзимов комплексные железные соли некоторых порфиринов, строение которых выяснено еще не во всех случаях. [c.909]

В этих интервалах наблюдались максимальные изменения в анатомическом строении, максимальное увеличение активности пероксидазы, почти полное исчезновение сахаров в паренхиме коры в вариантах 2,4-Д и-2,3,6-ТБ (во флоэме содержание сахаров оставалось почти таким же, как в контроле) и увеличение содержания свободных аминокислот. В корнях на расстоянии более 20 см активность пероксидазы и содержание сахаров почти приблизились к контролю. [c.35]

Если к раствору гваяковой смолы добавить перекись водорода и вытяжку из хрена, содержащую фермент пероксидазу, жидкость окрашивается в синий цвет. Реакция обусловлена окислением гваяковой смоляной кислоты перекисью водорода под влиянием пероксидазы в озонид гваяковой кислоты синего цвета. Аналогичная реакция получается с разбавленной кровью (см. работу № 25). Общность реакций у пероксидазы и гемоглобина обусловлена одинаковым строением их простетических групп. Различие заключается в том, что пероксидаза после кипячения теряет свою каталитическую активность, а гемоглобин и после кипячения сохраняет ее. [c.127]

Что же касается двухкомпонентных ферментов, то о них известно следующее. Каждый компонент двухкомпонентного фермента в отдельности не обладает ферментативным действием. Для проявления этого действия оба компонента должны быть взаимно связаны. Отсюда ясна важность обоих компонентов в проявлении активности фермента. Вильштеттер, обосновавший представление о двухкомпонентном строении ферментов, допустил ошибку, недооценив значение, по его обозначению, коллоидального носителя , т. е. белкового компонента. Он полагал, что роль белка заключается в предохранении от разрушения адсорбированного на его поверхности активного-компонента , и, следовательно, сам он не участвует в проявлении активности фермента. Ошибочность этого представления видна хотя бы из следующего. Гемоглобин, каталаза и пероксидаза являются сложными белками, включающими один и тот же небелковый компонент — гем (стр. 44). Из этих трех сложных белков два — каталаза и пероксидаза — ферменты. Причем каталаза катализирует расщепление перекиси водорода на воду и кислород, а пероксидаза катализирует окисление некоторых органических веществ перекисью водорода. Гемоглобин же связывает кислород и доставляет его тканям (стр. 44). Если бы активность двухкомпонентных ферментов обусловливалась бы только их активным компонентом , т. е. небелковой частью, то гемоглобин, каталаза и пероксидаза должны были бы обладать одной и той же ферментативной функцией. На деле же это не так. [c.169]

Итак, пероксидаза является гемсодержащим гликопротеидом. Каталитические свойства его строго специфичны к перекиси водорода, но этот фермент проявляет широкую специфичность к другим, весьма разнообразным по строению субстратам. Ряд исследователей считают, что пероксидаза имеет один активный центр, в состав которого входит трехвалентный атом железа, не меняющий своей валентности. Однако многофункциональность пероксидазы не исключает возможности наличия и второго каталитического участка на поверхности нативной молекулы белка. [c.17]

Таким образом, исследование реакций совместного окисления субстратов позволило выявить корпоративные взаимодействия между субстратами пероксидазы, что проявлялось в упорядоченности механизмов пероксидазного окисления. При этом индивидуальные особенности в строении субстратов определяли порядок их связывания в области активного центра фермента и последующую роль в каталитическом процессе. [c.69]

В живых организмах протекают различные химические реакции среди которых следует вьщелить окислительно-восстанови-тельные, продуктами этих реакций являются свободные радикалы. Для защиты от разрушительного действия свободных радикалов организмы используют компоненты антиоксидантной защиты в составе которых пероксидаза. Фермент способен катализировать оксидазные, оксигеназные и пероксидазные реакции. Сложное строение пероксидазы полипептидная цепь, гемин, кальций и поверхностные моносахариды, последние защищают апобелок от разрушительного действия свободных радикалов. При этом моносахариды располагаются вдалеке от активного центра и не влияют на каталитические свойства пероксидазы, но способны ориентировать фермент в мембранных структурах клетки и ее органелл. Как представитель гемсодержащих белков, пероксидаза способна катализировать реакции с участием перекиси водорода, восстанавливая последнюю до воды и при этом окисляя различные неорганические и органические соединения. Продуктами ферментативной реакции могут быть свободные радикалы или фермент-субстратный радикальный комплекс, эффективно окисляющий даже медленно окисляемые в индивидуальных реакциях субстраты. Для выполнения разнообразных каталитических функций на поверхности холофермента располагается протяженная субстратсвязывающая площадка, представленная двумя участками, где могут связываться субстраты гидрофобной и гидрофильной природы. Причем в месте локализации гидрофобных субстратов проявляется карбоксильная группа, модификация которой замедляет протекание каталитического процесса. рК этой группы может колебаться в пределах 4,5—5,5. [c.208]

Когда срезы предварительно обрабатывали солью цианистоводородной кислоты, реакция пероксидазы не происходила. Прибавление перекиси водорода к ткани не приводило к образованию лигниноподобных материалов. Это показывало, что неспособность тяговой древесины к лигнификации может вызываться различным строением предшественников лигнина на обеих сторонах стебля. Изменение клеточного метаболизма, ведущее к образованию высококристаллической целлюлозы в клеточной стенке, может не дать мест, с которыми лигнин мог бы образовать связь. По-видимому в лигнифицированных клетках лигнин ассоциирован с нецеллюлозной фракцией клеточной стенки. [c.768]

Весьма интересно отметить, что хлорофиллы по своему строению напоминают важнейшие дыхательные ферменты, такие, как цитохромоксидаза, каталаза, пероксидаза, а также красяш ее веш ество крови - гем. Хорошо известно, что эти ферменты и гем имеют в своем составе четыре пиррольных остатка, соединенных в порфириновое ядро (Кретович В.Л., Ленинджер А. и др.). [c.187]

Ферменты являются катализаторами реакций, протекающих в живой материи. В настоящее время многие ферменты выделены в виде чистых кристаллических веществ. Оказалось, что некоторые из этих кристаллических ферментов являются чистыми протеинами таковы пепсин — один из протеолитических ферментов, катализирующий гидролиз пептидной связи (— СО — ЫН —) в протеинах, и уреаза, катализирующая гидролиз мочевины. Другие ферменты содержат, помимо самого протеина, простетшескую группу, существенную для каталитической активности часто про-стетическая группа представляет собой флавин, как в различных ферментах, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, или гематин, как в каталазе или пероксидазах, катализирующих некоторые реакции перекиси водорода. Некоторые другие ферменты активны только тогда, когда, помимо субстрата, присутствует кофактор. Кофактор, подобно ферменту, принимает участие в катализируемой ферментом реакции, однако он не разрушается он может иметь простое химическое строение типа неорганического иона, и тогда его называют активатором, или же представлять сложную органическую молекулу, известную под названием кофермента. Кофакторы, по-видимому, действуют подобно простетическим группам (или части таких групп), которые легко отделимы от фермента. Хотя различие между кофакторами и про-стетическими группами в пределах фермента имеет важное значение с точки зрения биологии, оно может быть весьма искусственным, когда речь идет о механизме катализа. [c.107]

К сожалению, невозможно сказать, даст ли график линейной зависимости скоростей реакций в стационарном состоянии (либо по Лайнуиверу—Бэрку, либо по Идаю) значение К или /Сщ. Интересно вычислить Км при различных температурах и таким образом установить соотношение между стабильностью комплекса, его реакционной способностью, выраженными соответственно через Км и кз, с одной стороны, и его химическим составом и строением — с другой. Как ни парадоксально, эти сведения можно получить для некоторых бимолекулярных реакций на основании метода стационарных состояний (в действительности определить ki и kz, а также кз), несмотря на то что кинетика этих реакций сложнее, чем рассмотренная здесь это оказывается возможным потому, что второй субстрат допускает изменение еш,е одного фактора, влияющего на скорость, и, следовательно, дает возможность вывести иное уравнение, связывающее константы другим способом. В некоторых реакциях каталазы и пероксидазы удавалось проследить [20] за ростом концентрации комплекса фермент — субстрат на ранних стадиях реакции при использовании методики быстрого смешивания и при спектрофотометрическом измерении концентрации комплекса. Таким способом могут быть определены ki и kz- [c.120]

В задачу настоящего исследования входило, проследить влияние различных по строению флавоноидов и некоторых простых фенолов на окисление аскорбиновой кислоты аскорбатоксждазой, тирозина-йой , лакказой и пероксидазой. [c.159]

Характерные особенности реакции с пероксидазой, которые рассматривались выше, не позволяют (опять в противоположность реакции с фумаразой) легко ответить на вопрос, почему для проведения катализа необходимо присутствие макромолекул. Эта проблема усложняется еще и тем, что для фермента каталазы , который, подобно пероксидазе, может катализировать реакции типа НООК+АНз КОН+А+НгО и который тоже представляет собой восстановительный белок, имеющий ту же валентность и тот же тип связи, что и пероксидаза (см. стр. 111), требуются другие восстанавливающие агенты, отличные от необходимых в случае пероксидазы. Более того, механизм этой реакции состоит из одной стадии с двухэлектронной передачей вместо двух последовательных стадий с одноэлектронной передачей . Вероятно, необходимой предпосылкой для более полного объяснения действия этих ферментов должно являться лучшее понимание строения железопорфириновых соединений. [c.746]

В молекуле хлорофилла четыре остатка пиррола, образующих вместе норфириновое ядро, связанное с атомом магния. Хлорофилл — это сложный эфир двухосновной кислоты и спиртов — метанола и фитола СдоНздОН. По строению он близок к дыхательным ферментам (каталазе, пероксидазе) и к красящему веществу крови — гему. [c.397]

Нужно отметить, что между этими двумя очень сходными реакциями нельзя провести резкой грани. В присутствии некоторых субстратов, папример спиртов, каталаза действует подобно пероксидазе [116]. Кристаллическая пероксидаза была выделена из хрена Теореллом [117]. Для очистки фермента им было использовано несколько методов адсорбция на алюминии, осаждение пикриновой кислотой, электрофорез и фракционированное осаждение сернокислым аммонием. Молекулярный вес полученной пероксидазы оказался равным 44 000 [пН Из молока была выделена другая пероксидаза с молекулярным весом 93 ООО, получившая название лактопероксидазы [118]. Молекула пероксидазы имеет резко выраженное асимметрическое строение (отношение осей 7 1) [117]. Простетическая группа может быть отщеплена от пероксидазы под действием ацетона и соляной кислоты при —15°. На основании данных, полученных при электрометрическом титровании и при изучении зависимости активности фермента от pH, было сделано заключение, что простетическая группа пероксидазы соединена с апоферментом не только посредством атомов железа, но также при помощи двух карбоксильных групп протогемина. Фермент-субстратные комплексы каталазы и пероксидазы были рассмотрены выше. [c.298]

Решающее влияние белкового компонента на специфичность каталитического действия хорошо иллюстрируется на примере сравнения каталитических свойств гемоглобина, цитохрома с, каталазы и пероксидазы. Все четыре соединения содержат в качестве простетической группы один и тот же протогем, который связан с белковым компонентом у всех четырех соединений через атом железа. Связывающая группа белкового компонента еще точно не установлена по мнению некоторых авторов, атом железа связан или с имидазольными или с карбоксильными группами белкового компонента (см. стр. 244). В пероксидазе белок связан также с кислотными боковыми цепями гема, а в цитохроме — с винильными группами гема. Эти различия в строении белкового компонента и в характере связей между белком и гемом обусловливают те большие различия в свойствах, которые наблюдаются у гемоглобина, цитохрома с, каталазы и пероксидазы. Так, например, гемоглобин и гемин имеют слабо выраженную каталазную и более ясную пероксидазную активность (примерно 0,1% активности каталазы или пероксидазы) [98, 132]. Влияние белкового компонента на каталитическую активность указанных соединений видно также из данных, приводимых в табл. 17. [c.300]

Отдельные очень важные классы бионеорганических соедине кий рассмотрены в книге достаточно подробно. К таким соедине киям можно отнести сидерохромы, различные ионофоры, ферри тин, трансферрины, церулоплазмин, гемэритрин, гемоцианин, кар боксипептидазы и карбоангидразу, киназы, оксидазы, ферредокси ны, гемоглобин и миогло бин, цитохромы Ь и с, цитохромоксидазы, пероксидазы и каталазы, хлорофилл, корриноиды, комплексы металлов с витамином Ве, флавином, нуклеозидами, нуклеотидами, полинуклеотидами и нуклеиновыми кислотами. Насколько нам известно, такое детальное рассмотрение строения и функций перечисленных соединений до сих пор нигде не проводилось. [c.6]

Полученный в работе [28] спектр соединения [(диметиловый эфир дейтеропорфирина)Ре(П1)]20 в видимой области проявляет сильное сходство со спектрами железо(III)гемоглобина, железо (III) миоглобина и гидроксида железо(III) пероксидазы [31]. Учитывая этот факт и приведенное выше обсуждение, мы приходим к выводу, что необходимо дальнейшее выяснение связи между магнитными свойствами и строением гидроксидов железо(III)гемопротеинов в растворах. [c.145]

Тот факт, что перекись водорода активируется пероксидазой при окислении трех различных классов соединений (фонолы, ароматические амины и иодистоводородная кислота), позволяет предположить, что в пероксидазе имеются три различных фермента, обладающие специфическим действием. Однако несмотря на все усилия, до сих пор не удалось разделить эти предполагаемые ферменты или хотя бы приостановить одну из функций пероксидазы, не уничтожая одновременно и обе другие . При современном состоянии наших знаний можно, таким образом, не без основания считать, что процесс активации определяется не химической природой вещества, окисляющегося перекисью водорода, а присутствием в нем подвижного водорода. Другими словами, пероксидаза ведет себя как неспецифический фермент. Принимая во внимание полную равноценность системы пероксидаза — перекись водорода и обыкновенной оксидазы, последняя также не должна обладать специфичностью. Этот вывод находится, однако, в противоречии с тем фактом, что тирозин не окисляется обычной оксидазой, а только определенной оксидазой, открытой Буркло и Бертраном и названной тирозиназой . В соответствии с этим и система пероксидаза — перекись водорода не оказывает никакого действия на тирозин . В данном случае, повидимому, имеет место специфическое действие фермента, связанное с химическим строением субстрата. Для выяснения этого противоречия мною были поставлены систематические опыты, результаты которых я вкратце привожу ниже. [c.433]

При изучении строения ферментов протеидов удалось ближе подойти к выяснению специфичности действия как их самих, так и составных частей их. Так, например, гемоглобин, каталаза и пероксидаза (о них см. ниже) имеют одну и ту же простетическую группу (протогемин). Разница между этими тремя соединениями велика, но она определяется не активной группой, которая в них подчас одинакова, а белком, с которым она связана. При соединении этой группы с белком глобином получается гемоглобин при соединении с другим специфическим белком образуется пероксидаза, а с третьим—каталаза. Пересадка активной группы от одного носителя к другому сопровождается коренным изменением свойств изучаемого комплекса. Такую пересадку удалось осуществить. С каталазы был снят гемин и соединен с выделенным из крови глобином получился кровяной пигмент гемоглобин. [c.340]

Во- первых, в пероксидазе не обнаружено взаимодействия железа гем-группы с остатком молекулы гистидина в белке, а это означает, что пятое координационное место железа либо занято другим лигандом, либо вакантно, что является существенным признаком, отличающим строение активных центров пероксидазы и каталазы. Это влияет на характер и прочность связи железа с Н2О2 и вторым субстратом АНг- Кроме того, для пероксидазы показано, что по мере образования комплексов с обоими субстратами по схеме [c.214]

Подчеркивая сходство проявлений защитных реакций, однотипность лежащих в их основе биохимических механизмов, мы вместе с тем не имеем оснований отрицать наличие у этих реакций черт специфичности, свойственной отдельным видам растений, проявляющейся в ответ на определенные виды воздействия. Это касается прежде всего особенностей защитных реакций у растений, относящихся к различным систематическим группам. Например, картофельное растение реагирует на раздражение прежде всего активированием деятельности полифенолоксидазы, а основным исходным веществом для образования защитных соединений служит в этом случае хлорогеновая кислота. У капусты в образовании физиологически активных веществ принимает участие пероксидаза, окисляющая (проявляя при этом оксидазные свойства) комплексные соединения флороглюцина, а также сопряженная с пероксидазой оксидаза. -аминокислот. Фасоль при контакте с различными микроорганизмами образует фунгицидное вещество фазеолин, горох — пизатин, орхидея—орхинол, клевер—трифолизин и т. д. Все названные соединения относятся к хроманокумарановой группе, вместе с тем они достаточно определенно различаются по своему химическому строению. [c.333]

Пероксидаза и каталаза представляют собой двухкомпонентные ферменты, активная группа которых содержит трехвалентное железо, соединенное с остатками четырех пнрольных колец в виде гематина, т. е. являются гемопротеидами (флавопротеиды). Гематин пероксидазы и каталазы имеет одно и то же строение. Различия в каталитической функции каталазы и пероксидазы объясняется различиями в свойствах белков, связанных в этих ферментах с одной и той же активной группой. Пероксидаза окисляет различные органические соединения в организме с помощью перекиси водорода, которая образуется в результате действия некоторых оксидаз. Пероксидаза переносит водород субстрата на перекись водорода [c.145]

По строению порфириновое ядро хлорофилла подобно активным группам некоторых важнейших дыхательных ферментов пероксидазе, каталазе, цитохромоксидазе и гемину—кра-"Сящему веществу крови. В состав этих ферментов и геминз кровн также входят четыре пиррольных остатка, соединенных в виде порфиринового ядра, в центре которого находится железо. Сходство строения красящего вещества растений хлорофилла со строением гемина крови было впервые доказано одним из основоположников биохимии в России профессором экспериментальной медицины в Петербурге М. В. Ненцким и профессором Краковского университета Л. П. Мархлевским. В последние годы ряд исследователей обнаружили в клубеньках бобовых растений гемоглобин, в состав которого входит гемин, что свидетельствует о единстве растительного и животного мира, [c.162]

Ферментные системы, образующие и использующие перекись, водорода, локализованы в специальных органеллах—перо-ксисомах. Это—мнкротельца, имеющие форму овальных гранул с однослойной мембраной. Содержимое пероксисом состоит из мелкозернистого материала и образует плотную н го--могенную сердцевину, средний диаметр их 0,6—0,7 мкм. Перок-сисомы развиваются нз эндоплазматической сети и по размеру напоминают митохондрии, но резко отличаются по строению и ферментному составу. Они содержат большое количество каталазы, флавопротеидов н пероксидаз и лишены цитохромов и. дегидрогеназ цикла Кребса. [c.203]

В монофафии рассматриваются структура и механизм действия гемсо-держащих белков, а также топография их активных центров. Показано участие гемина в каталитическом процессе гемсодержащих белков. Приводятся данные по строению и механизму действия пероксидазы в реакциях оксидазного и пероксидазного окисления субстратов. Показана функциональная роль фермента в биологических системах, а также возможности его использования в аналитических исследованиях. Приводятся результаты исследований авторов, раскрывающие особенности протекания перокси-дазных реакций с участием медленно и быстро окисляемых субстратов, а также роль индолил-З-уксусной кислоты в этих реакциях.Обсуждаются механизмы пероксидазных реакций индивидуального и совместного окисления фенотиазинов и влияние строфантина О на кинетику их окисления. Установлена роль функционально важных групп активного центра пероксидазы, участвующих в катализе. Показано влияние моно- и олигосахаридов на каталитические свойства и стабильность пероксидазы. Представлена динамическая модель активного центра пероксидазы. Рассмотрено действие антиоксидантной системы растений и животных. Показаны условия протекания перекисного окисления липидов в живых организмах и роль пероксидазы в действии антиоксидантной системы растений. Изучено влияние малых доз ультрафиолетового облучения семян на состояние антиоксидантной системы, прорастающих зерновок пшеницы. [c.2]

Структуры активных центров гемоглобина, миоглобина и каталазы являются более высокоорганизованными по сравнению с пероксидазой, т.к. их активные центры предназначены в основном для выполнения специфических функций в организме человека [Пратт, 1978]. Однако, несмотря на высокую структурную организацию, эти гемсодержащие белки сохранили способность участвовать в реакциях окисления, что, возможно, позволяет в ряде случаев использовать специализированные ферментные системы в окислительных реакциях, реализуемых при включении механизмов саморазрушения клеток, т.е. в механизмах апоптоза, участвуя в активизации механизмов перекисного окисления липидов в биогенных системах [Trost, Walla e, 1994]. Поэтому выявление общих закономерностей в строении активных центров и механизмов действия гемсодержащих белков поможет понять специфику их действия и, в частности, механизм действия пероксидазы и других гембелков в составе антиоксидантной системы. [c.9]

Строение активных центров гемсодержащих белков предопределяется уникальным расположением аминокислотных остатков в области активного центра, что обеспечивает возможность выполнять присущие им функции [Пратт, 1978]. Гемоглобин, миоглобин, каталазу, пероксидазу и цитохром с пероксидазой объединяет то, что каталитически активной группой у них является протопор-фирин IX, содержащий Fe или Fe +, а также схожее лигандное окружение вблизи гема. Гемоглобин (Нв) и миоглобин (Мв) не яв- [c.9]

На основании исследования характера ингибирования пероксидазы ди-гоксином и кверцетином в реакциях окисления о-дианизидина можно высказать предположения о строении активного центра фермента. Оба ингибитора могут связываться в актив- [c.82]

С целью определения локализации модифицированной карбодиимидом карбоксильной группы пероксидазы, мы применили метод ингибиторного анализа с использованием сходного по строению с субстратом (о-дианизидином) ингибитора, который не участвует в окислительно-восстановительных реакциях пероксидазы, но может конкурировать за центр связывания с одним из ее субстратов [Рогожин и др., 20006]. Это позюлило исследовать субстрат связывающую площадку активного центра фермента, а также оценить степень доступности карбоксильных групп после модификации и каталитические характеристики нативной и модифицированной -толуолсульфонат 1-циклогексил-3-(2-мор-фолиноэтил) карбодиимидом пероксидазы. В качестве ингибитора использовали N-этиламид о-сульфобензоилуксусной кислоты (амид III). [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология