Аномальные значения рКа в ферментах

И. Аномальные значения рК в ферментах [c.188]

Большинство реакций, катализируемых ферментами, в отличие от аналогичных неферментативных реакций имеют более низкие значения эффективных энергий активации. Энтропийные параметры ферментативных реакций принимают самые разнообразные значения от -200 до +200 э. е., что соответствует интервалу предэкспоненциальных множителей Энтропийный параметр часто весьма чувствителен к структуре субстрата и фермента, к температуре и pH. Отмечено много случаев аномально высоких и аномально низких значений и 6.5° по сравнению с наблюдающимися в простых модельных реакциях. Довольно часто встречаются факты резкого излома экспериментальных прямых зависимостей gKs и Ку от /Т, что свидетельствует о скачкообразном изменении эффективных энергий и энтропий реакций в узком интервале температур. Значения АН° образования фермент-субстратных и ингибиторных комплексов тоже изменяются в пределах от -60 до +60 кДж/моль. [c.553]

Подобные копформациоиные переходы лизоцима обнаружены также в ряде работ другими методами. Так, в работе [157] показано, что обратимый конформационный переход лизоцима в щелочной области pH контролируется ионогенной группой с рК 9,9. В работе [158] было найдено, что прп низких значениях pH лизоцим претерпевает обратимую денатурацию, скорость которой зависит от иопизации карбоксильных групп свободного фермента с рК в области 1,4—1,8. По данным работ ([159, 160]) карбоксильная группа с аномально низким значением рК<С2 принадлежит остатку Asp 66 лизоцима, экранированному от внещней среды полипептидной цепью фермента и также проявляющему наимень-щую реакционную способность по отношению к мoдV фикaтopaм. [c.200]

Оказалось, что топография шести колец Ы-ацетилглюкозамина или М-ацетилмурамовой кислоты в молекуле полисахаридного субстрата в точности соответствует впадине в молекуле лизоцима. При действии лизоцима связь между четвертым и пятым кольцами разрывается (рис. 2-9). В предполагаемом активном центре остаток глутаминовой кислоты (№ 35) находится в положении, точно соответствующем его роли донора протонов [т. е. ВН в уравнении (7-10)], тогда как остаток аспарагиновой кислоты (№ 52) лежит на противоположной стороне впадины. Как 01и-35, так и Азр-52 имеют аномально высокие значения р/Са (микроскопические р/Са составляют —5,3 и 4,6 соответственно) ) в полностью протонированном активном центре [12], что связано с гидрофобным окружением и наличием водородных связей с другими группами. Азр-52 обычно диссоциирует первым, и благодаря возникающему электростатическому взаимодействию 01и-35 остается протонированным вплоть до pH - 6. Расположенные рядом положительно заряженные основные группы влияют на величины р/Са, и поведение фермента, следовательно, зависит от ионной силы среды [12]. Анион Азр-52 лежит близко (на расстоянии - 0,3 нм) к центру положительного заряда, ожидаемого в карбоний-ионе [13], и, по-видимому, должен стабилизировать карбоний-ион [см. схему (7—10)]. [c.99]

Полученные результаты позволили сделать определенные выводы о трех группировках активного центра, значения р/С для которых составляли 5, 6 и 6, 7. На основании зависимости этих величин от температуры был сделан вывод, что наименьшее значение р/С относится к карбоксильной группе (слабая температурная зависимость), а наибольшее — к имидазольной группировке (сильная температурная зависимость). Природа группировки с промежуточным значением р/С, равным 6, оставалась (и остается до сих пор) неясной. Сама величина р/С 6 может быть отнесена к имидазолу, но вместе с тем она не зависит от температуры, что характерно для карбоксила. Авторы предполагают, что это имидазол с аномальной величиной АН ионизации, однако признают, что для окончательного доказательства этого предположения, нужны дополнительные данные. В этой работе были установлены детали механизма действия рибонуклеазы, в том числе обнаружены реакции изомеризации свободного фермента и комплекса фермент—продукт. Тшатель-ность кинетического анализа, проведенного в этой работе, позволяет отнестись с доверием к предложенному авторами химическому механизму действия рибонуклеазы, хотя не вполне ясно, действительно ли все обнаруженные реакции изомеризации входят в последовательность каталитических реакций. [c.218]

Окислительное дезаминирование аминокислот и восстановительное аминизирование а-кетокислот. В организме человека и животных в основном происходит окислительное дезаминирование аминокислот. Этот процесс катализируется оксидазами Ь- и 2)-аминокислот с простетиче-скими группами соответственно ФМН и ФАД. Окислительное дезаминирование аминокислот связано с пероксисомами. В тканях активны оксидазы /)-аминокислот при физиологических значениях pH. Однако в клетках млекопитающих О-аминокислот нет. Роль оксидаз 1)-амино-кислот до конца не понятна. Предполагают, что эти ферменты могут быть необходимы 1) для обезвреживания /)-аминокислот, случайно проникших во внутреннюю среду организма 2) при развитии опухолей возможно появление 1)-аминокислот в тканях, а следовательно, появление аномальных белков после включения -аминокислот в первич- [c.248]

Исследование стационарной кинетики гидролиза цитидин-2, 3 -фосфата до цитидин-3 -фосфата показало, что реакция описывается относительно простой схемой, которая объясняет зависимость кинетических параметров от pH (Herries et al., 1962). Кинетический механизм реакции можно представить схемой (16.48), где S — цитидин-2, 3 -фосфат, Р — цитидин-3 -фосфат. Константы ионизации [уравнение (16.49)] составляют pKgE = 5,2 рКах S 6,3 рК Е 6,8 и рК , s 8,1. Значения рК для свободного фермента дают основание предполагать, что существенными для катализа являются остатки гистидина рК Е можно отнести к аномальной карбоксильной группе фермента. [c.72]

Часто оказывается, что ферменты, занимаюоще ключевые позиции в контроле метаболизма, ингибируются или активируются соединениями, не имеющими структурного сходства с субстратами или продуктами метаболических реакций. Во многих случаях имеются надежные доказательства того, что связывающие центры для субстрата и модификатора пространственно разделены. Это явление часто называют аллостерическим ингибированием или активацией, и оно имеет явное сходство с гиперболическим ингибированием или активацией. Однако аллостерические ферменты имеют и другие аномальные кинетические свойства (эти ферменты рассмотрены в гл. 7). Обсуждая вопросы контроля метаболизма, вместо термина модификатор часто используют термин эффектор , желая подчеркнуть то обстоятельство, что действие модификаторов имеет физиологическое значение. [c.94]

Химическая модификация каталитических групп ферментов позволяет установить структуру активного центра и роль отдельных функциональных групп в каталитическом процессе [Шиба-то, 1974]. Ранее было показано, что аминогруппы остатков лизина и поверхностные, т.е. расположенные на поверхности фермента и легко доступные модифицирующим агентам при наиболее компактной конформации его молекулы, ОН-группы тирозина, серина, треонина и углеюдных остатков непосредственно не входят в активный центр пероксидазы [Кутузова, Угарова, 1981]. В то же время известно, что во взаимодействии соединения П пероксидазы (Е ) с органическими субстратами участвуют группы с рК 6,5 и 8,6 [Лебедева и др., 1977]. Можно предположить, что группа с рК 6,5 — это карбоксильная группа остатка аспарагиновой или глутаминовой кислоты, имеющая аномально высокое значение рК. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология