Субстратная специфичность ферментов

Практически все субстраты лизоцима, которые используются для тестирования его активности или для исследований кинетики, механизма действия и субстратной специфичности фермента, имеют свои преимущества и недостатки. Такой природный субстрат лизоцима, как бактериальная клеточная стенка, весьма удобен В работе С использованием простого турбидиметрического [c.191]

Пристальное внимание к проблеме получения меченых тритием органических соединений определяется несколькими объективными предпосылками достоинствами трития как радиоактивной метки (удобный период полураспада, высокая молярная радиоактивность и т.д.) наличием в настоящее время методов разделения сложных смесей с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) существенным преимуществом меченых тритием препаратов в исследованиях по лиганд-рецепторному связыванию высокими молярными радиоактивностями практическим отсутствием изотопных эффектов при специфическом связывании с рецепторами, что необходимо для изучения механизма действия биологически активных препаратов частым использованием меченых тритием соединений при фармакокинетических исследованиях для определения органа-мишени, где преимущественно накапливается лекарственный препарат, или скорости выведения этого препарата из живых организмов необходимостью тритиевых соединений для исследования метаболизма, изучения субстратной специфичности ферментов, а также использования их для поиска новых эффективных ингибиторов ферментов. Если при этом учесть, что тритиевые препараты как минимум в десять раз дешевле аналогичных С-меченых, то становится понятным большой интерес ко всему, что связано с получением тритиевых аналогов биологически активных соединений. [c.484]

Рис. 9-8. Реакция, катализируемая аспартазой, и субстратная специфичность фермента.

Вместе с тем, даже такие приближенные представления помогают в понимании специфики ферментативного катализа и его отличия от небиологического катализа. Так, весьма важен вопрос о причинах исключительно высокой эффективности и субстратной специфичности ферментов. [c.134]

Еще несколько слов о специфичности полисахаридов. Когда говорят о субстратной специфичности ферментов, обычно (особенно в научно-популярной литературе) делают акцент исключительно на способности фермента отличать свой субстрат от огромного числа других веществ, описывают фермент как изумительную распознающую машину, идеально приспособленную для выполнения своей функции. [c.146]

Характерным представителем этой группы ферментов является растворимая сАМР-зависимая протеинкиназа, обладающая широкой субстратной специфичностью. Фермент, выделенный из мышц, представляет собой димер as a. Две его каталитические субъединицы остаются неактивными до тех пор, пока не произойдет присоединения сАМР к регуляторным субъединицам. Связывание сАМР приводит к диссоциации комплекса на активные каталитические мономеры и содержащую сАМР регуляторную субъединицу, состоящую из двух мономеров [73а, 73Ь]. [c.71]

Как вы будете изменять каталитическую активность или субстратную специфичность фермента, ген которого вы выделили В чем смысл этой процедуры [c.177]

При использовании гликозидаз для исследования строения олигосахаридов возможны три источника ошибок. Первый из них заключается в недостаточно полной изученности субстратной специфичности фермента, которая почти никогда не носит абсолютного характера. [c.450]

С другой точки зрения, различают так называемую реакционную и субстратную специфичности ферментов. Первая относится к неорганическому реагенту, участвующему в реакции к воде в реакциях гидролиза, к фосфорной кислоте в реакциях фосфоролиза. к водороду в реакциях, катализируемых дегидразами и т.д. Субстратная специфич- [c.795]

Комплементарность структуры активного центра фермента структуре субстрата лежит, следовательно, в основе как высокой активности, так и отчетливой субстратной специфичности ферментов. [c.30]

Для понимания механизма действия ферментов большое значе ние имеет исследование кинетики торможения ферментов высокими концентрациями субстрата. Как уже говорилось выше, при взаимодействии фермента с субстратом происходит образование сразу нескольких связей между реакционными центрами в молекуле субстрата и фермента. Именно такой мультиплетный характер взаимодействия лежит в основе субстратной специфичности ферментов и их высокой активности. [c.90]

Этот вопрос остается в целом неразрешетшым, хотя недавно было выдвинуто нредположение [14, 15], что клетки грамотрица-тельных бактерий (в частности, Е. соИ) лизируются иод действием лизоцима только ири создании условий для осмотического шока бактерий, когда суспензию бактериальных клеток резко разбавляют в присутствии фермента. При этом лизоцим захватывается потоком воды через норы во внешней мембране внутрь клетки, и скорость лизиса возрастает в 50—100 раз. Не вдаваясь в детали предлагаемой гипотезы, можно тем не менее заключить, что сложность физического доступа лизоцима к своему специфическому субстрату — пеитидогликаиу — в составе бактериальной клеточной стенки может в известной стеиени мешать оценке действительной реакционной сиособности пептидогликана и выявлению истинной субстратной специфичности фермента. Этот фактор необходимо принимать во внимание при изучении кинетики и механизмов бактериолитического действия ферментов. [c.145]

Исследования субстратной специфичности ферментов, а также ингибирования ферментативных реакций дают информацию о строении активных центров. [c.242]

В органическом синтезе ферменты применяются пока не очень широко в основном потому, что большинство интересующих исследователей веществ не являются их природными субстратами. Приходится специально изучать субстратную специфичность-ферментов и условия протекания реакций, катализируемых наиболее освоенными промышленностью ферментами, с тем чтобы выяснить возможность вовлечения этих ферментов в каталити- [c.179]

Оксидаза D-аминокислот в организме млекопитающих находится только Б тканях печени и почек, причем активность ее в почках значительно выше, чем в печени. Этот фермент получен в высокоочищенном состоянии его число оборотов составляет от 1000 до 2000 в минуту [121, 122]. Фермент окисляет множество различных D-аминокислот и не проявляет поддающейся обнаружению активности по отношению к L-аминокисло-там. В связи с этим следует напомнить, что его используют для обнаружения ничтожных количеств D-аминокислот в присутствии высоких концентраций соответствуюших L-изомеров (стр. 95). Отмечены определенные видовые различия в субстратной специфичности фермента так, относительные скорости [c.184]

Конкретные примеры будут рассмотрены в соответ ствующих главах книги, но уже сейчас из общих соображений можно заключить, что, например, в той области структуры, где действуют полифункциональные и, следовательно, относительно сильные водородные связи, на поверхности фермента будет создаваться высокая локальная концентрация некоторых группировок. Аналогичным образом в молекуле фермента могут возникнуть области, обладающие относительно высоким сродством к неполярным группировкам, и т. п. Более того, пространственное расположение функциональных групп боковых цепей аминокислот может определять субстратную специфичность фермента, которая предполагает, что различные функциональные группы субстрата реагируют со строго фиксированными в пространстве участками структуры фермента. Наконец, третичная структура определяет возможность кооперативного эффекта другого типа, который состоит в том, что в результате взаимодействия субстрата с одной из группировок фермента облегчается его взаимодействие с другой соответствующим образом расположенной группировкой. [c.29]

Важное свойство ферментов, обеспечивающее их применение в ионометрии, — уникальная специфичность по отношению к ферментативной реакции и к субстрату. Каждый фермент катализирует только один тип реакции каталитическая активность фер мента максимальна для определенных условий среды— оптимальных значений pH, температуры, окислительного потенциала, ее химического состава. Субстратная специфичность ферментов, выделяющая их из всех катализаторов неферментного происхождения, столь четко выражена, что фермент катализирует реакцию только одного стереоизомера или одного члена гомологического ряда, оставаясь инертным по отношению ко всем другим веществам. Таким образом, применение ферментов для создания ионометрических датчиков в первую очередь определяет ся их высокой селективностью. [c.127]

Субстратную специфичность ферментов можно было бы рассматривать как особое свойство белков, в состав которых входят пока неизвестные для других систем катализаторы с особыми свойствами. Однако химия ферментов позволяет со всей определенностью отвергнуть такое предположение. В составе всех изученных до сих пор ферментов обнаружены только обычные каталитические группы, которые в свободном состоянии обладают функциональной специфичностью широкого профиля и совсем не имеют субстратной специфичности. Отсюда можно сделать только тот вывод, что субстратная специфичность осуществляется в белковой глобуле дополнительным механизмом. [c.64]

Все имеющиеся сейчас данные по разбираемому вопросу сводятся к тому, что в ферментах кроме каталитических участков имеются еще адсорбционные центры, обеспечивающие доступ к центру катализа только для избранных молекул немногих субстратов. Это и позволяет сузить функциональную специфичность каталитических групп, входящих в состав белковой глобулы, до уровня субстратной специфичности ферментов. [c.64]

Итак, субстратная специфичность ферментов часто оказывается абсолютной. Эти ферменты осуществляют одну реакцию с единственным составом исходных веществ и продуктов реакции, т. е. способны воздействовать только на два набора веществ, поскольку всякие катализаторы и в том числе ферменты, ускоряют как прямую так и обратную реакцию. Сказанное отвечает схеме [c.65]

И, наконец, в-четвертых, необходимо отметить субстратную специфичность ферментов. Однако это необычное качество ферментов как катализаторов обусловлено наличием в ферментах адсорбционного центра, регулирующего доступ субстратов к каталитическим участкам активного центра. [c.261]

До сих пор рассматривалась идеализированная — жесткая глобула фермента, отвечающая фишеровскому определению ключ к замку . Изложенные в 3 данные позволяют понять, почему простые гомогенные катализаторы могут обладать необычайно высоким уровнем активности в составе простетических групп ферментов. Однако обсуждаемая модель еще недостаточна для понимания субстратной специфичности ферментов. [c.279]

Представляют интерес работы, показывающие субстратную специфичность фермента в отношении метал- [c.18]

Другой способ получения антибиотиков состоит в использовании для их биосинтеза блокированных мутантов, у которых отсутствует (блокировано) определенное звено в цепи реакций, веду-ищх к синтезу антибиотика. Блокированные мутанты не способны образовывать нужный антибиотик. Используя низкую субстратную специфичность ферментов вторичного метаболизма и вводя аналоги предшественников антибиотика, последние переводят в аналоги самого антибиотика в ходе процесса, известного как мутационный биосрштез, или мутасинтез [c.65]

Применение ферментов в химической технологии обычно бывает обусловлено их высокой избирательностью и стереоспецифичностью, однако, как отмечалось ранее, эти их свойства не всегда оказываются желательны. Примером такого рода могут служить случаи использования широкой субстратной специфичности фермента для производства аналогов основного продукта. Второе важное преимущество технологии на основе ферментов перед химическим катализом заключается в том, что при относительно мягких условиях удается достичь более высоких скоростей превращений. Об использовании отдельных ферментативных реакций для получения аминокислот и антибиотиков мы уже говорили в этом разделе будет описано сегодняшнее положение дел в сфере использования ферментных препаратов в промышленности (табл. 4.3). [c.164]

ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИЕ ФЕРМЁНТЫ (протеазы), ферменты класса гидролаз, катализирующие гидролиз (протеолиз) пептидных связей. Место расщепления пептидной связи в полипептидной цепи определяется позиционной и субстратной специфичностью фермента и пространств, структурой гидролизуемого субстрата (белка шш пептида). [c.112]

Высокая селективность Ф. м. а. обусловлена образованием фермент-субстратного комплекса в процессе каталитич. акта, требующим структурного соответствия активного центра фермента и субстрата. Поэтому большинство ферментов активно только в р-циях с субстратом одного определенного типа или с фуппой субстратов, имеющих общие структурные фуппы. Напр., фермент глюкозооксвдаза катализирует окисление практически только одного вида глюкозы - Р-П-глюкозу, к-рую можно определять без разделения сложной смеси моно-и олигосахаридов. В данном случае проявляется субстратная специфичность фермента. [c.79]

Есть еще одна возможность — повысить субстратную специфичность фермента. В одной из серий экспериментов с помощью сайт-специфического мутагенеза заменяли нуклеотиды, кодирующие одну или две аминокислоты ксилозо/глюкозоизомеразы термофильной бактерии lostridium thermosulfurogenes. Выбор сайтов для модификации основывался на данных об участии соответствующих аминокислот в связывании субстрата. Замена триптофана в положении 139 на фенилаланин или валина в положении 186 на треонин привела к повышению каталитической эффективности k JKy фермента в отношении глюкозы в 1,7 и 2,6 раза соответственно (табл. 13.6) и к ее уменьшению для ксилозы в 2 и 7 раз. При одновременной замене двух аминокислот каталитическая эффективность в отношении глюкозы повысилась в 5,7 раза, а в от- [c.291]

При расщеплении рибофлавина ферментом из Pseudomo-паз зр. образуется бициклическое соединение [51], но вследствие высокой субстратной специфичности фермента возможность синтетического применения этой реакции для родственных соединений кажется сомнительной. [c.138]

С другой стороны, известны ферменты, которые проявляют относительно широкую специфичность и взаимодействуют со многими веществами, имеющими общие структурные особенности Например, химотрипсин катализирует гидролиз многих пептидов и полипептидов, но разрывает только те пептидные связи, в которых карбонильная группа принадлежит остаткам фенилаланина, тирозина или триптофана (табл. 6-6). Несколько иная ситуация имеет место в случае кишечной фосфатазы, катализирующей гидролиз самых разных эфиров фосфорной кислоты, хотя скорости их расщепления сильно различаются. Изучение субстратной специфичности ферментов привело к возникновению идеи о комплемен-тарности молекулы субстрата й специфического участка на поверхности молекулы фермента, когорые лодходят друг к другу, как ключ к замку. К этому участ- [c.241]

Из тканей млекопитающих был получен только один препарат оксидазы L-аминокислот он был выделен из почек крысы Бланшаром и сотрудниками [118]. Этот фермент, катализирующий окисление 13 L-аминокислот (см. табл. 18), был подвергнут очистке найдено, что его число оборотов равно примерно 6. Он отличается от остальных общих аминокислотных оксидаз тем, что его коферментом служит рибофлавинфосфат. Примечательное свойство этого фермента состоит в том, что он окисляет L-a-оксикислоты несколько быстрее, чем L-аминокислоты. Субстратная специфичность фермента по отношению к аминокислотам сходна со специфичностью оксидазы D-аминокислот для обоих ферментов характерно очень медленное окисление дикарбоновых аминокислот и диаминокислот. Помимо почек, оксидаза L-аминокислот в других тканях животных не найдена. Представляется маловероятным, чтобы фермент, столь мало распространенный и обладающий такой низкой активностью, мог играть существенную роль в общем процессе дезаминирования L-аминокислот у млекопитающих. [c.187]

Моноаминоксидаза распространена очень широко она найдена в различных тканях животных и у растений [171 —174]. Печень является наиболее обильным источником моноаминокси-дазы, которая связана в этой ткани с цитоплазматическими гранулами [171]. Моноаминоксидаза окисляет первичные амины жирного ряда, однако метиламин и этиламин окисляются медленно или вовсе не окисляются [173—175]. В субстратной специфичности фермента имеются некоторые видовые различия. Первичные амины с разветвленной углеродной цепью окисляются медленнее, чем амины с прямой цепью. Вторичные и третичные амины окисляются, по-видимому, с образованием соответствующих альдегидов и метиламина или соответственно диметиламина. В частности, моноаминоксидаза окисляет горденин и адреналин. К числу субстратов моноаминоксидазы относятся [c.192]

В данной главе подробно рассматривается роль фенолазного комплекса в биосинтезе фенолов. Возникает вопрос о субстратной специфичности фермента. В случае животных тканей гидроксилирование тирозина до 3,4-диоксифенилаланина (допа) катализируется фенолазным комплексом млекопитающих (тирозиназой) с очень высокой специфичностью. Лернер и сотр. [62] показали, что аминогруппы тирозина должны быть свободными для того, чтобы было возможно гидроксилирование, в то время как карбоксилы могут быть этерифицированы, но и тогда эфир будет все же гидроксилирован. Кроме того, установлено, что активность фенолазного комплекса млекопитающих относительно специфична по отношению к допа (см. также [63]). [c.326]

Как уже описано, предпосылкой деградации ксенобиотиков в природной среде является присутствие в ней структурно родственных соединений. Природные механизмы сначала могут быть не эффективными в трансформации ксенобиотиков вследствие кинетических ограничений, вызванных субстратной специфичностью ферментов. Со временем это может быть преодолено за счет сверхпродукции этого фермента (ферментов), благодаря снятию или изменению регуляторного контроля его синтеза, генной дупликации, приводящей к дозовому эффекту, или мутационной изменчивости, создающей фермент с измененной субстратной специфичностью. Дальнейшая адаптация может произойти благодаря адаптивной пластичности микроорганизмов с помощью генетической перестройки. [c.331]

К. Гофманом, Е. Л. Смитом, В. дю Винье и Л. Зервасом использовал полученные таким образом пептиды для выяснения субстратной специфичности ферментов. Все же имевшиеся в этот период в распоряжении ученых методы синтеза не позволяли подойти к синтезу высших пептидов немалую роль играло и отсутствие эффективных аналитических методов контроля. [c.8]

Без такого предположения о двухслойном строении активного центра фермента и стерически ограничивающей роли адсорбционного центра невозможно совместить данные о субстратной специфичности ферментов со всем материалом катализа, отвергающим такую возможность для свободного каталитического участка, а самим ферментам пришлось бы приписать слишком много физико-химических свойств, не встречающихся у всех остальных объектов. [c.64]

Оксидаза D-аминокислот у млекопитающих представляет собой FAD- oдержащий флавопротеин, обладающий широкой субстратной специфичностью, фермент обнаружен в печени и почках большинства млекопитающих. D-аспарагин и D-глутамин не окисляются этим ферментом, а глицин и D-изомеры кислых и основных аминокислот являются плохими субстратами. Физиологическое значение этого фермента у млекопитающих неизвестно. [c.309]

По количеству восстановленного НАД Нг (Лмако— 340 нм) можно судить о количестве свободной Ь-фуко-зы. Интересно отметить узкую субстратную специфичность фермента — он не окисляет ни В-фукозу, ни Ь-рамнозу. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология