Пероксидаза в реакциях индивидуального окисления субстратов

При пероксидазном окислении двух субстратов отмечается активация окисления одного субстрата и ингибирование другого [Лебедева, Угарова, 1996]. При этом активации подвергается окисление медленно окисляемого субстрата и частичное или полное ингибирование превращения быстро окисляемого субстрата. Реакции совместного окисления субстратов имеют биологическое значение, так как по сравнению с реакциями индивидуального окисления более предпочтительны в живых организмах. Исследование этих реакций позволит разобраться в возможностях механизма действия пероксидазы и с учетом этих реакций выявить особенности функционирования пероксидазы в растительных и животных тканях, а также расширить аналитическое применение фермента. [c.42]

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]

Пероксидаза в реакциях индивидуального окисления субстратов [c.36]

Исследование механизмов индивидуального окисления субстратов, катализируемое пероксидазой, способствовало созданию представления о пероксидазе как ферменте, не обладающем избирательностью действия и способного окислять широкий спектр субстратов неорганической и органической природы, в присутствии перекиси водорода. Однако это мнение может быть опровергнуто при проведении реакций совместного окисления субстратов, в которых проявляется специфичность действия фермента и упорядоченность процесса пероксидазного окисления. Очередность реакций окисления при этом задается более высоким сродством одного из субстратов. [c.42]

Реакции совместного окисления субстратов используются для определения активности пероксидазы [Саксонов и др., 1993]. Так, например, предложено определять активность пероксидазы, используя смеси в составе пирокатехин и резорцин или гваякол и бензидин. Причем эти методы в несколько раз были более чувствительны, чем методы определения пероксидазной активности при использовании этих соединений в реакциях индивидуального окисления. [c.51]

В круг пероксидазных субстратов фермента входят различные функционально активные вещества, в том числе и антиоксиданты. В реакциях индивидуального окисления эти соединения чаще всего являются медленно окисляемыми субстратами, однако при совместном окислении с быстро окисляемым субстратом скорость их пероксидазного окисления может возрастать в 100 и более раз. В ходе каталитического процесса могут образовываться свободные радикалы, которые в начальный момент прорастания семян способны инициировать реакции свободнорадикального окисления, активируя при этом протекание процессов перекисного окисления липидов. Высокие концентрации антиоксидантов ингибируют пероксидазу как в реакциях индивидуального, так и совместного окисления, осуществляя таким образом регуляторную функцию. Следует выделить ряд особенностей проявления активности пероксидазы в покоящихся и прорастающих семенах. Так, например, в сухих семенах выявляется высокая пероксидазная активность, коррелирующая с уровнем их жизнеспособности. Тогда как низкая активность фермента свидетельствует о понижении жизнеспособности и всхожести семян. [c.210]

Пероксидаза способна катализировать реакции оксидазного, пероксидазного и оксигеназного окисления субстратов (рис. 5). Не обладая специфичностью в реакциях индивидуального пероксидазного окисления, фермент способен приобретать избирательность в реакциях совместного окисления субстратов. Хотя участие фермента в оксигеназных реакциях мало исследовано. [c.32]

Пероксидаза совместно с низкомолекулярными антиоксидантами (токоферолы, строфантин, дигоксин, кверцетин, аскорбиновая кислота и др.) входит в состав антиоксидантной системы живых организмов, регулирующих действие активных форм кислорода. Поэтому нами были изучены реакции совместного пероксидазного окисления некоторых антиоксидантов (дигоксин, кверцетин и аскорбиновая кислота) с о-дианизидином [Рогожин, Верхотуров, 1998в]. Показано, что антиоксиданты могут ингибировать пероксидазное окисление быстро окисляемого субстрата, катализируемое пероксидазой хрена. Дигоксин, связываясь с фермент-субстратным комплексом в котором присутствует стабильный полуокисленный продукт о-дианизидина, ингибировал пероксидазу по антиконкурентному типу в реакциях индивидуального и совместного с ферроцианидом окисления о-дианизидина при всех изученных значениях pH (рис. 24). Проявляя антиоксидантные свойства, дигоксин подавлял реакции свободнорадикального окисления о-дианизидина. Причем сродство ингибитора к ферментсубстратному комплексу в реакциях совместного окисления было в 5—6 раз выше, чем в реакциях индивидуального окисления о-дианизидина и зависело от pH (табл. 9). [c.79]

Больщие размеры субстратсвязывающей области позволяют связываться в активном центре пероксидазы неорганическим и органическим соединениям, что проявляется в неизбирательно-сти действия фермента по отношению к природе окисляемого субстрата в реакциях индивидуального окисления, на протекание которых могут оказывать влияние присутствующие в среде активаторы или ингибиторы фермента. Так, например, изучение пероксидазных реакций окисления о-дианизидина и гидрохинона в присутствии индолил-З-уксусной кислоты позволило установить индивидуальные участки связывания этих субстратов и ингибитора в активном центре пероксидазы, поскольку место связывания ИУК на поверхности белковой глобулы было изучено методом антигенного картирования [Аммосова и др., 1997]. [c.136]

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]

Многие другие остатки гистидина, триптофана, тирозина и т.д. маскированы внутри белковой глобулы [Савицкий, 1979 Кутузова, Угарова, 1981]. Однако участие пероксидазы в реакциях индивидуального и совместного окисления субстратов и особенности протекания этих реакций были недостаточно изучены. Не было представлено убедительных доказательств, объясняющих отсутствие специфичности в действии фермента при протекании индивидуальных реакций окисления и проявление специфичности пероксидазы в реакциях совместного окисления. Все эти и другие вопросы побудили нас провести детальное исследование поведения пероксидазы в реакциях индивидуального и совместного окисления, используя различные комбинации субстратов в реакционной среде. В качестве медленно окисляемых субстратов пероксидазы были выбраны ферроцианид и аскорбиновая кислота, а быстро окисляемыми — гидрохинон и о-дианизидин. [c.53]

Однако механизм индивидуального и совместного пероксидазного окисления салицилата натрия в реакциях, катализируемых пероксидазой, не изучен. Поэтому исследование участия салицилата натрия в пероксидазных реакциях позволило установить, что он является медленно окисляемым субстратом пероксидазы [Рогожин, Верхотуров, 1999а]. В реакциях совместного окисления с ферроцианидом калия связывание салицилата натрия в активном центре фермента не влияло на связывание ферроцианида калия, что проявлялось в реакции пероксидазного окисления ферроцианида в неконкурентном характере ингибирования пероксидазы (рис. 38). Однако если салицилат натрия связывался с ферментом, то дальнейшее превращение ферроцианида калия замедлялось. В реакции пероксидазного окисления о-дианизидина проявлялся смешанный тип ингибирования пероксидазы салицилатом натрия, что свидетельствует о конкуренции между о-дианизидином и салицилатом натрия за место связывания в активном центре фермента (рис. 39). При связывании салицилата натрия с ферментом понижалось сродство и эффективность превращения о-дианизидина. Выявленные механизмы ингибирования пероксидазы салицилатом натрия позволяют предположить, что участки связывания ферроцианида и о-дианизидина в активном центре фермента располагаются вблизи места связывания салицилата натрия. При этом особенности связывания субстратов проявлялись в индивидуальном характере ингибирования их пероксидазного окисления. Однако в процессе окисления ферроцианида и о-дианизидина, по-видимому, реализуются различные каналы электронного транспорта с субстратов, контактирующих с поверхностью белковой глобулы, на железо [c.96]

Наличие регуляторного участка на поверхности белкоюй глобулы фермента выявлено в исследованиях реакций совместного окисления аскорбиновой кислоты и ферроцианида калия (рис. 61), а также аскорбиновой кислоты и гидрохинона (рис. 62). Проведенное картирование активного центра пероксидазы на основании кинетических данных индивидуального и совместного окисления субстратов позволило выделить два разных участка в активном центре пероксидазы, связывание в которых субстратов обусловлено природой и индивидуальностью их строения. Осо- [c.138]

Регуляция активности ферментов чаще всего осуществляется торможением реакции ее конечными продуктами, репрессией по типу обратной связи, или ретроингибированием . Если бы в клетке присутствовал только один тип молекул фермента, то ретроингибирование продуктом реакции могло бы остановить реакцию. Однако в случае пероксидазы давно замечено, что если один изоэнзим репрессируется продуктами своей деятельности, то другой, наоборот, этими же продуктами может активизироваться. Индивидуальные изопероксидазы различаются по своей способности катализировать реакции окисления различных субстратов [Gibson, Liu, 1978]. [c.23]

Таким образом, трудно окисляемый субстрат, каким является аскорбиновая кислота, по-видимому, эффективнее окисляется радикалами быстро окисляемого субстрата о-дианизидина, чем соединениями Е, и Е пероксидазы. При этом на кривых рН-зависимо-стях 1 к реакций как индивидуального, так и совместного с о-диани-зидином окисления аскорбиновой кислоты проявлялась ионогенная группа с рК — 6,5 (рис. 26). [c.82]

Исследование индивидуальных реакций окисления хлорпромазина позволило отнести его к группе медленно окисляемых субстратов пероксидазы измеренная в диапазоне pH [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология