Новые типы ферментативной активности

Новые типы ферментативной активности [c.110]

Причин агрегирования довольно много. Среди многообразных функций, выполнению которых способствует агрегирование, можно упомянуть следующие (1) создание сложного полифункцио-нального механизма (2) сближение ферментов одного метаболического пути в целях исключения потерь метаболических промежуточных продуктов (3) построение структур заданной геометрии, например длинных каналов (4) снижение осмотического давления или (5) увеличение числа возможных проявлений ферментативной активности, а значит и новых типов регуляции. [c.118]

Многочисленные работы других советских исследователей Хидекеля, Зеленина и их сотрудников по изучению механизма каталитических и ферментативных окислительно-восстановительных реакций позволили им создать катализаторы ноВых типов, которые также можно рассматривать как модели ферментов [94]. На основе исследований механизма переноса водорода в ферментативных системах они синтезировали серию искусственных катализаторов, обладающих большей активностью и более широким диапазоном применения, чем у природных катализаторов [95—99]. [c.263]

Исследование функциональных и физико-химических аспектов взаимодействия ингибиторов с активным центром карбоангидразы способствовало разработке новых методов изучения фермента. Кинетические, спектральные и рентгеноструктурные данные о взаимодействии карбоангидразы с ингибиторами двух главных типов (сульфамидами и небольшими анионами) свидетельствуют о том, что их ферментативное связывание осуществляется одним и тем же центром белка [21, 101, 103]. Имеется достаточно оснований считать, что главную роль в этом взаимодействии играет обычная координация ионами металлов, хотя реальная картина явлений ингибирования может включать и другие типы взаимодействий [23]. [c.586]

Возможность придания белку соверщенно нового типа ферментативной активности путем его химической модификации была реализована лищь в немногих случаях. Стратегия модификации здесь заключается в усилении слабой каталитической активности органической молекулы путем ковалентного связывания ее с белковой цепью, чтобы использовать способность последней связывать субстрат. Один из лучших примеров этого рода-флавопапаин [23]. Папаин представляет собой протеазу растительного происхождения, которая содержит каталитически активную тиольную группу. Обработка папаина бромоизоаллоксазинами приводит к ковалентному присоединению редокс-групп к тиолу [23], как показано на рис. 8.5. Модифицированный таким образом фермент теперь не проявляет протеолитической активности, но зато проявляет оксидазную. Производное папаина, полученное алкилированием цистеинового остатка активного центра, обладает слабой способностью к окислению дитиолов [18] и дигидроникотинамидов [26, 27]. Окисление дитиолов протекает лишь несколько более быстро по сравнению с самим изоаллоксазином обычно скорость реакции возрастала в 4-17 раз при значениях равных 4-21 М с"" [18]. Анализ молекулярных [c.110]

В этом комплексе наблюдается повышенная скорость переноса Н к пиридиниевой соли субстрата. Это первый пример ускоренного Н-переноса (гранс-восстановления) от 1,4-дигидропириднна к ниридиннй-иону в синтетическом молекулярном макроцикли-ческом рецептор-субстратпом комплексе. Значит, такой синтетический катализатор обнаруживает некоторые характерные свойства, присущие ферментам. Он обеспечивает как акцепторный центр для связывания субстрата, так и активный центр для превращения связанного субстрата. Следовательно, он интересен и как ферментативная модель, и как представитель нового типа эффективных и селективных химических агентов [278]. [c.405]

Результаты этого эксперимента показали, что термостабильность фермента повыщается при образовании новых дисульфидных связей, при этом наиболее термостабильным является белок с максимальным числом таких связей. Однако некоторые варианты (С, Е и F), будучи более термостабильными, чем нативный фермент или фермент псевдодикого типа , не обладают ферментативной активностью. Возможно, это обусловливается искажением конформации белковой молекулы при образовании дисуль-фидной связи между остатками 21 и 142. Хотя создание новых белков с помощью методов генной инженерии часто представляет собой эмпирический процесс (т. е. далеко не всегда бывает ясно, замены каких именно аминокислот позволяют получить наилучший вариант), описанный эксперимент показывает, что получение термостабильных белков с дополнительными дисульфидными связями вполне реально. [c.169]

Затем был найден противоположный случай мутант P и его ревертант оказались разделенными на генетической карте расстоянием порядка половины протяженности всего цистрона. Соот-ветстпелно были найдены в картине отпечатков пальцев 2 различных полипентидных фрагмента, измененных по сравнению с белками дикого типа. В рассматриваемом случае расстояние между измененными звеньями полипептидной цепи близко к по-.ловине ее длины. Интересной представляется возможность исправить повреждение в белке, затрагиваюш ее его ферментативную активность, с помогцью второго изменения в достаточно удаленном звене цепи. На первый взгляд, подобный факт противоречит положению об активном центре фермента. Однако такое заключение является поверхностным. Активный центр фермента содержит функциональные группы, достаточно удаленные друг от друга по полипептидной цени, но сближаемые вследствие складывания цепи во вторичной и третичной структуре. Именно благодаря этому обстоятельству повреждение цепи, отражаюш,ееся на третичной структуре (например, введение заряженной боковой группы), может разрушить активный центр фермента, а новое изменение, восстанавливающее первоначальную третичную структуру, может произойти совсем в другом звене цепи. Возможность бесконечно варьи- [c.419]

Расщепление углеводных цепей последовательным действием А- и [или) В-, Н- и Ье -ферментов. Данные, полученные выше, показывают, что. за исключением А-фермента из С1. tertium [16Ц, те ферменты, которые нарушают серологическую специфичность и которые можно охарактеризовать по их химическому действию, представляют собой экзогликозидазы, отщеп-.ияющие от углеводных цепей групповых веществ один невосстанавливающий углеводный остаток. Удаление этого остатка приводит в некоторых случаях к появлению новой специфичности, которая до этого не обнаруживалась в исходном групповом веществе. С помощью последовательного ферментативного расщепления группового вещества можно получить некоторые данные относительно его строения и путей биосинтеза [98, 104]. На рис. 6 показано изменение специфичности вещества В нри последовательном действии на него нескольких ферментов. Оказалось, что в веществе В находятся детерминантные группы Н и Le , а также группы, ответствеппые за специфичность перекрестной реакции с лошадиной антисывороткой к пневмококку типа XIV. Активность этих групп проявляется по мере укорочения углеводных ценей вещества В. Подобное изменение специфичности можно наблюдать при ферментативной деструкции некоторых А-веществ. Таким образом, с помощью частичного расщепления этих веществ выяснено строение участков, ответственных за определенную специфичность, что позволяет в общем пред- [c.195]

Возможен, однако, и другой тип активации. В этом случае число активных молекул возрастает не за счет сдвига равновесггя а а, а путем такого изменения направления реакции, при котором она может протекать на более низком энергетическом уровне. Каталитические, и в частности ферментативные, процессы протекают с повышенной скоростью именно потому, что они требуют меньшей энергии активации. Это достигается тем, что реакции проходят через новые промежуточные этапы, каждый из которых в отдельности требует преодоления меньшего энергетического барьера иллюстрировать это можно средними значениями Е (в кал г-мол) для различных процессов [c.32]

В последнее время работами Хесса с сотрудниками [5—7] на примере а-химотрипсина был развит новый метод изучения кинетики начальных стадий ферментативных реакций, получивший название метода вытеснения профлавина . Метод основан на том факте, что краситель профлавин (3,6-диаминоакридин) при связывании с а-химотрипсином в водном растворе изменяет свой спектр поглощения в ультрафиолетовой области. Величина разностного спектра поглощения, имеющего максимальное значение при длине волны 465 нм, пропорциональна -концентрации комплекса фермент-профлавин. Введение в систему фермент-профлавин субстрата, конкурирующего с красителем за связывание на активном центре а-химотрипсина, приводит к двум последовательным процессам вытеснения профлавина. Первый, очень быстрый процесс, заключается в обратимом вытеснении красителя из комплекса его с ферментом за счет образования нековалентного фермент-субстратного комплекса. Второй процесс, времена прохождения которого лежат обычно в пределах разрешения установок типа остановленной струи , вызван химическим взаимодействием субстрата с ферментом (например, образованием ацилферментного промежуточного соединения), что приводит к дополнительному уменьшению концентрации комплекса фермент-профлавин. Изучение кинетики второго процесса при различных концентрациях субстрата в дополнение к изучению кинетики ферментативной реакции в стационарном режиме позволяет сделать заключения о стадийности изучаемой реакции, а также найти значения констант скоростей промежуточных стадий ферментативной реакции. [c.188]

Обычно вначале проводят фракционирование по какой-либо схеме, а затем избирают определенные ферменты, активности или какие-либо ееш ества в качестве так называемых маркеров, или индикаторов, которые, судя по опыту, могут быть полезны для идентификации некоторых внутриклеточных частиц или компонентов. На основании полученных результатов вычерчивают кривую распределения и таким образом определяют частицы с точки зрения характерных биохимических активностей или, наоборот, приписывают характерные биохимические свойства различным типам частиц. Распространение этого метода на весь спектр ферментов и других индикаторов позволяет закрепить определенные функции клетки за известными внутриклеточными компонентами и, наоборот, описать и впоследствии идентифицировать новые, или но крайней мере ранее не известные, морфологические компоненты на основании биохимических данных. Примером успешного применения такого подхода является отождествление частиц кислой фосфатазы с лизосомами, а частиц уратоксидазы с микротельцами (называемыми также пероксидосомами) в печени млекопитающих. В основе этого подхода лежат два главных допущения, отмеченных де Дювом 1) каждый из ферментов локализуется только в одном каком-либо месте внутри клетки и 2) популяция субклеточных частиц в ферментативном отношении гомогенна. [c.251]

Преобразование Е8-комплекса в один или несколько активированных фермент-субстратных переходных комплексов. Эта стадия самая медленная и обычно лимитирует скорость всего ферментативного катализа она связана с ослаблением химических связей в субстрате, их разрывом и образованием новых связей в результате взаимодействия с каталитическими группами фермента. Именно благодаря образованию активированных переходных комплев -сов снижается энергия активации процесса. Если для ферментов характерен ковалентный тип катализа, который протекает за счет образования ковалентных связей между каталитическими группами активного центра и группами субстрата, то соответствующие промежуточные ковалентные фермент-субстратные комплексы очень неустойчивы и легко распадаются с выделением продуктов реакции. [c.103]

На осповании того факта, что после ферментативной деструкции веществ А и В появлялась Н-активность, была предложена схема биосинтеза, согласно которой вещество Н рассматривалось как предшественник веществ А и В. Было показано, что в основе веществ А, В или Н не имеется структуры вещества Ье . Более поздние работы, в которых сообщалось, что при ферментативной деструкции вещества Н развивается Ье -активность (см. раздел 5, б, 1) и что при последовательной деградации вещества В появляется вначале Н-, а затем Ье -активность, подтвердили правильность предложенной схемы биосинтеза групповых веществ. Можно добавить, что, так как групповые вещества образуются из одного общего предшественника, очевидно, их аминокислотный состав не должен отличаться друг от друга. Действительно, было найдено [61], что двадцать один препарат групповых веществ с активностью А, В, Н и Ье имеет очень сходный аминокислотный состав. Выделение четырех одинаковых серологически неактивных дисахаридов [134] и трех трисахаридов [193] из продуктов частичного кислотного гидролиза всех четырех типов групповых веществ также свидетельствует о наличии общего предшественника, структура которого является основной при их биосинтезе. Нельзя утверждать, что молекулы предшественника полностью сходны как у разных индивидуумов, так и друг с другом у одного и того же индивидуума, однако степень их различия не зависит от групповой специфичности. На основании предложенной схемы трудно объяснить данные, полученные Алленом и Кабатом [106] эти авторы обнаружили, что после кислотного гидролиза веществ А, В и Н каждое из них приводит к появлению вещества с новой и независимой Р1-специфичностью. Однако, согласно более поздним данным [109], эта новая специфичность не зависит от фрагментов внутри макромолекулы она проявляется после отщепления фукозы от исходного группового вещества. [c.211]

Нарушение процесса запасания гликогена II типа (Помпе) (уменьшение активности а-глюкозидазы) Синдром Леша-Найхана (мозаичность по дефекту HPRT) и другие многочисленные ферментативные нарушения (обнаруживаются всё новые) [c.55]

Пример 10-И. Определение мутантных белков или белковых фрагментов при помощи перекрестных реакций. Белки из мутантных генов содержат либо новую аминокислоту вместо определенной аминокислоты, присутствующей в белке дикого типа, либо фрагменты нормального белка, если мутация вызывает терминирование цепи. В обоих случаях активность белка (например, ферментативная) теряется, в результате чего биохимический анализ оказывается несостоятельным. Если измененный белок или фрагмент продолжает содержать ту же антигенную детерминанту (например, аминокислотную последовательность), что и белок [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология