Наличие нескольких центров связывания

Наличие нескольких центров связывания [c.209]

Б. Наличием на одной молекуле нескольких центров связывания к различным типам молекул и клеток. [c.390]

Процесс регулирования действия ферментов осуществляется большим числом центров (Bj, Вз,. .., В ) распознавания различных субстратов. Пусть, например, Bi обладает по отношению к субстрату Si некоторой активностью (определяемой константой избирательной сорбции 1/К и константой скорости каталитического превращения субстрата в продукт к ). При наличии в системе нескольких субстратов необходимо рассматривать реакции конкурентной сорбции на их активном центре фермента с учетом разницы в активности центра по отношению к различным субстратам (т. е. с учетом наличия набора S i, Si,. .. для центра Bl с активностью SJ. В рассмотренном выше случае достаточно учесть три центра связывания субстратов. [c.107]

Иммунохимические методы анализа, основанные на специфическом связывании определяемого соединения соответствующими антителами, широко вошли в аналитическую практику и используются в различных областях медицины, сельского хозяйства, микробиологической и пищевой промышленности, для целей охраны окружающей среды. Иммунохимическая реакция в растворе между антителами и антигенами (в гл. 1 будет введено точное определение термина антиген , однако здесь мы будем понимать под ним идентифицируемое вещество, против которого выработаны соответствующие антитела) протекает в несколько стадий., первой из которых является обратимое образование комплекса состава 1 1. Вследствие наличия в молекуле антител более одного центра связывания для поливалентных антигенов возможно дальнейшее многостадийное образование сложных комплексов с различным соотношением в нем компонентов. [c.5]

Некоторые молекулы, например многие иммуноглобулины, представляют собой набор относительно жестких образований, соединенных между собой несколькими гибкими связями. По-видимому, гибкость, свойственная таким структурам, связана со специфической функциональной ролью молекулы. Каждая молекула иммуноглобулина С(ЛвО) имеет два центра связывания со специфическим антигеном (рис. 1.9). Если бы иммуноглобулин С был жесткой молекулой, он мог бы связывать два антигена, расположенных на поверхности или в объеме, лишь в том случае, когда их расположение точно отвечает геометрии этих двух центров. Если свободная энергия связывания в расчете на один центр равна ДС°, то кажущаяся макроскопическая константа связывания IgG с одним антигеном равна 2 ехр(— АС /ЕТ), где наличие множителя 2 обусловлено тем, что каждая ветвь lgG может специфически связаться с одним из антигенов. Однако, поскольку lgG обладает гибкостью, гораздо более вероятно, что после того как один из центров будет занят, второй тоже окажется занятым. Это — проявление хелатного эффекта . Хотя энтальпия связывания со вторым центром такая же, как и с первым, потеря энтропии гораздо меньше, так как второй центр уже зафиксирован вблизи антигена благодаря тому, что первый занят антигеном. А жесткий двухвалентный иммуноглобулин способен использовать хелат-ный эффект для увеличения сродства к антигену лишь при том условии, что его структура случайно допускает одновременное заполнение обоих центров связывания. [c.27]

Важным недостатком хиральных неподвижных фаз с привитыми белками является невысокая нагрузочная емкость хроматографических колонок, что свидетельствует о наличии в макромолекуле одного или нескольких центров стереоспеци-фического связывания, соответственно, большая часть иммобилизованного белка является балластом. Вследствие ограниченного количества доступных белковых молекул в последнее время наметились тенденции к направленному изменению [c.447]

Отличительной особенностью ряда аллостерических ферментов является наличие в молекуле олигомерного фермента нескольких активных центров и нескольких аллостерических регуляторных центров, пространственно удаленных друг от друга. В аллостерическом ферменте каждый из двух симметрично построенных протомеров содержит один активный центр, связывающий субстрат 8, и один аллостерический центр, связывающий эффектор М т.е. 2 центра в одной молекуле фермента (рис. 4.4). Получены доказательства, что для субстрата аллостерические ферменты, помимо активного центра, содержат и так называемые эффекторные центры при связывании с эффекторным центром субстрат не подвергается каталитическому превращению, однако он влияет на каталитическую эффективность активного центра. Подобные взаимодействия между центрами, связывающими лиганды одного типа, принято называть гомотропными взаимодействиями, а взаимодействия между центрами, связывающими лиганды разных типов, —гетеротропными взаимодействиями. [c.126]

Если в среду добавить малонат (ингибитор), то в результате структурного сходства его с истинным субстратом сукцинатом (наличие двух таких же ионизированных карбоксильных групп) он будет взаимодействовать с активным центром с образованием фермент-ингибиторного комплекса, однако при этом полностью исключается перенос атома водорода от малоната. Структуры субстрата (сукцинат) и ингибитора (малонат) все же несколько различаются. Поэтому они конкурируют за связывание с активным центром, и степень торможения будет определяться соотношением концентраций малоната и сукцината, а не абсолютной концентрацией ингибитора. Таким образом, ингибитор может обратимо связываться с ферментом, образуя фермент-ингибиторный комплекс. Этот тип ингибирования иногда называют ингибированием по типу метаболического антагонизма (рис. 4.20). [c.149]

Интеграл перекрывания S всегда имеет значение между О и +1, если орбитали совпадают друг с другом по фазе (другими словами, если в области связывания происходит перекрывание атомных функций, принадлежащих разным центрам, с одинаковыми знаками). Вследствие этого наличие электрона на разрыхляющей орбитали приводит к несколько большей дестабилизации молекулы, чем стабилизация, вызываемая наличием электрона на связывающей орбитали (см. точные энергии на рис. 9.6). Оба этих эффекта непосредственно зависят от величины Нав- [c.223]

Различия в конформации разных белков и конформационные изменения, сопровождающие связывание лигандов или изменение окислительного состояния железа обнаруживаются методом рентгеноструктурного анализа. Некоторые примеры уже были приведены в разд. 7.4. Ниже мы опишем еще несколько примеров (см. также работу [94]). Различия структуры вокруг дистального координационного центра включают наличие или отсутствие групп, способных образовать водородную связь (разд. 7.4), т. е. они отражают явные различия сольватации лиганда. О конформационных переходах и различиях в конформации разных белков можно судить также по данным ЯМР, спектрам кругового дихроизма и дисперсии оптического вращения (см., например, работу [204] и ссылки в работе [8]). Особенно интересен тот факт, что связывание СО или кислорода вызывает существенные изменения спектров кругового дихроизма гемоглобина, небольшие изменения спектра кругового дихроизма изолированных химически модифицированных р-це-пей и совсем не влияет на спектры миоглобина или изолированных и химически модифицированных а-цепей [41]. Этот результат представляет собой веский аргумент в пользу предположения о том, что белок имеет более гибкую структуру в гемоглобине, чем в миоглобине. Такой вывод подтверждается и при исследовании моделей этих двух белков [169]. Различная гибкость, вероятно, связана с тем, что в гемоглобине атом железа может далеко выходить за пределы плоскости порфиринового кольца, тогда как в миоглобине такое искажение структуры гема не наблюдается (табл. 14). [c.174]

НАД-зависимые дегидрогеназы представляют собой довольно обширный класс ферментов, важной особенностью строения которых является наличие четвертичной структуры. Нативная молекула НАД-зависимых дегидрогеназ состоит из нескольких (от двух до восьми) идентичных субъединиц, причем каждая из них формирует свой собственный активный центр. При исследовании таких ферментов.возникает естественный вопрос — зачем же нужна олигомерная структура, если активный центр образуется без ее участия Одна из функций четвертичной структуры — стабилизация белковой глобулы за счет образования общего гидрофобного яд ра — была известна достаточно давно и не вызывала сомнений (например [1]). В отношении же роли ассоциации субъединиц в катализе и регуляции ферментативной активности долгое время сохранялись весьма неопределенные представления. С одной стороны, в каждой субъединице олигомера дегидрогеназ были все предпосылки для осуществления каталитического акта, а с другой — при проведении опытов в растворе накапливалось все большее количество данных об отсутствии активности у мономерных форм и о необходимости их ассоциации для появления активной молекулы фермента [2, 3]. Эти данные, а также факт существования кооперативных взаимодействий между субъединицами (что характерно для большинства дегидрогеназ) позволили ряду исследователей предложить следующую концепцию катализ возможен только при объединении нескольких субъединиц, поскольку для полного протекания реакции в активном центре одной субъединицы необходимы определенные изменения в сопряженном с ним активном центре другой субъединицы. Например, в случае глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы (КФ 1.2.1.12) фосфоролиз ацилфермента с образованием продукта реакции (а возможно, и отщепление НАДН) в активном центре одной субъединицы происходит только при связывании субстрата в соседней субъединице [c.80]

Например, два лиганда Lj и La реагируют с центром связывания Qi, а с центром связывания Q2 реагирует только лиганд Li, в этом случае кривые разведения не будут параллельными. Поэтому при наличии нескольких центров связывания данные кривых разведения более информативны и достоверны (Ekins, Newman, 1970) и иммуноанализ, в котором обычно присутствует несколько типов центров связывания, дает более надежные результаты по сравнению с методами, основанньгми на одном типе центров связывания рецепторными, на основе специфических связывающих белков. [c.270]

Хотя среди амидгидролаз очень немного ферментов, проявляющих кооператив-ность при связывании субстрата, все же такие случаи имеются, и поэтому необходимо описать простейшие способы их анализа (см. обзор [1737]). Кооперативное связывание предполагает наличие в молекуле фермента нескольких центров связывания субстрата, причем связывание в одном из них или увеличивает сродство другого центра к субстрату (положительная кооперативность), или снижает его (отрицательная кооперативность). Ферменты, проявляющие такие свойства, называются аллостерическими. Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата в случае положительной кооперативности представляет собой сигмоиду (рис.52,а,б). Анализ кинетики аллостерических ферментов проводят по уравнению Хилла [1739] [c.156]

Следует отметить, что наличие кооперативности не обязательно свидетельствует о взаимодействии нескольких центров связывания. При определенных условиях (например, когда реакция завершается медленным переходом фермента в неактивную форму) мономерный фермент с единственным центром связывания может обладать кооперативной кинетикой катализа. Вприн- [c.16]

Принципиальным для объяснения сигмоидальной кинетики является предположение о кооперативном взаимодействии нескольких частиц, приводящих к образованию реакционноспособного состояния активного центра. Для этого необходимо предположить наличие некоего механизма влияния частиц друг на друга. Простейшим является предположение о существовании конформеров фермента, обладающих разными свойствами в зависимости от наличия или отсутствия молекулы субстрата на связывающем центре. Важно подчеркнуть, что сигмоидальность появляется, если в системе имеется несколько центров связывания, приводящих к образованию комплексов Е 8) . [c.110]

Молекулы многих белков состоят из субъединиц и имеют несколько центров связывания лигандов. В ряде случаев кривые связывания лигандов не следуют уравнению Михаэлиса — Ментен (глава 6, разд. Г), а имеют сигмоидный характер. Кривая такого рода представлена на рис. 8.1 она отражает зависимость степени насыщения гемоглобина кислородом от давления кислорода. Здесь же для сравнения приведена гипербола, описываемая уравнением типа уравнения Михаэлиса — Ментен, которая отражает связывание кислорода миоглобином. Сигмоидные кривые характерны для случая кооперативного связывания лигандов белками, имеющими несколько центров связывания в белковом олигомере. Так, например, молекула гемоглобина состоит из четырех полипептидных цепей, каждая из которых сходна с единственной полипептидной цепью миоглобина. Кривую связывания кислорода гемоглобином можно описать уравнением, содержащим четыре константы последовательного связывания (уравнение Эдера [1]). Удивительная особенность процесса кооперативного связывания состоит в том, что сродство гемоглобина к четвертой присоединяемой молекуле кислорода в несколько сот (до тысячи) раз превышает сродство к первой молекуле. Это увеличение сродства нельзя объяснить, исходя из наличия четырех невзаимодействующих центров, обладающих просто разным сродством к кислороду. В этом случае центры с высоким сродством к кислороду заполнялись бы первыми и молеку 1а с частично заполненными центрами связывания обладала бы м ньшим сродством, чем дезоксигемоглобин. Увеличение сродства по мере насыщения гемоглобина кислородом является результатом взаимодействия связывающих центров, приводящим к тому, что связывание молекулы кислорода с одним центром вызывает увеличение сродства другого. [c.252]

Существование на оксидах металлов (например, оксиды молибдена, никеля, железа, циркония, стронция, бария, церия) пар М —О с равной степенью координационной ненасыщенности металла и кислорода (поверхностные дефекты) обуславливает наличие несколько типов активных центров, отличающихся прочностью связи хемисорбированного водорода. Например, на положительно заряженном ионе железа в решетке Ре Оз образзгется только положительно заряженная молекулярная форма водорода, а на грани (001) NiO связывание водорода с ионами NP протекает очень слабо. [c.697]

Регуляторные ферменты, имеющие четвертичную структуру, содержат несколько активных и аллостерических центров. Связывание специфического субстрата на одном из активных центров или связывание эффектора на одном из аллостерических центров вызывает существенные кон-формацнонные изменения и связанные с ними изменения свойств остальных активных и аллостерических центров. Для регуляторных ферментов характерна олигомерная структура, т. е. наличие нескольких субъединиц [29]. В каждый активный центр таких ферментов входят функциональные группы от нескольких субъединиц, поэтому изменение агрегатного состояния фермента влияет на активность ферментов при диссоциации олигомерного фермента на мономеры происходит его инактивация. [c.436]

Результаты рентгеноструктурного анализа внеклеточных частей нескольких белков HLA-I человека [329-332] и МНС-1 мыши [333, 334] свидетельствуют о наличии общего механизма пептидного связывания белками класса I. В структурах всех исследованньж пептид-белковых комплексов пептиды имели сходные конформации, стабилизированные в центрах связывания в принципе одной и той же системой водородных связей и специфическими дисперсионными взаимодействиями боковых цепей нескольких остатков ассоциированного пептида с комплементарными им гидрофобными карманам белковой глобулы [332-338]. [c.79]

Известны две основные возможности первая из них — образование нескольких аналогичных ферментов, катализирующих одну и ту же стадию процесса, но регулируемых избирательно только одним из конечных продуктов изоферменты) вторая — наличие в молекуле фермента пространственно обособленных, но взаимодействующих центров связывания каждого из эффекторов, в результате чего последние не оказывают порознь существенного влияния на активность фермента, а при совместном присутствии подавляют эту активность согласованное, или муль-тивалентное, ингибирование). Например, активность аспартат-киназы (КФ 2.7.2.4) Е. соИ подавляется лизином только в сочетании с метионином, лейцином или изолейцином. [c.49]

Получение тяжелоатомных производных. Вообще говоря нельзя исключить, что введение в растворе в белковую молекулу тяжелого атома не повлияет на ее кристаллическую структуру и модифицированный белок будет кристаллизоваться так же, как и нативный. Однако в большинстве случаев производные, содержащие тяжелые атомы, получают при выдерживании кристаллов белка в растворах солей подходящих металлов. Это вызвано тем, что для структурного исследовагшя необходимо, чтобы кристаллы нативного и модифицированного белка имели абсолютно одинаковую молекулярную упаковку и отличались только наличием нескольких атомов тяжелого металла в расчете на одну белковую молекулу. Поэтому целесообразно попытаться модифицировать белковые молекулы, исходно упакованные требуемым образом. Не исключаю, однако, что молекулы в кристалле будут упакованы так, что соответствующие центры связывания окажутся недоступными. [c.540]

ВХОДИТ несколько молекул моновалентных антител, неизбежно ограничивает чувствительность определения до значений, характерных для конкурентных методов. Это обусловлено невозможностью отделения полностью свободных антител от би- или поливалентных антител, у которых хотя бы один из центров связывания остался свободным —и те, и другие будут связываться с сорбентом. В то же время в ряде случаев требования к чувствительности определения антигена таковы, что их вполне удается удовлетворить с использованием немономерных конъюгатов [фермент — моновалентные антитела], особенно при наличии антител с высоким сродством к антигену. В качестве примера можно отметить разработку на основе ИААК чувствительного (нижний предел обнаружения 0,2 нМ) и очень точного (коэффициент вариации меньше 3%) автоматизированного метода определения дигоксина (Leflar et al., 1984). В этом случае для детектирования использовали немономерный конъюгат типа [F(ab )s — р-галактозидаза]. [c.247]

У аллостерических ферментов, состоящих из нескольких субъединиц (213 — 215], кривая зависимости скорости реакции от концентрации субстрата имеет характерный сигмоидный вид. Такой фермент независимо от наличия субстрата имеет две различные конформащ1И, находящиеся в равновесии. Активность этого фермента контролируется аллостерическими эффекторами (обычно несложными органическими веществами). Связывание эффектора происходит на одной из субъединиц в аллостерическом центре, пространственно отделенном от места связывания субстрата, и вызывает конформационные изменения других субъединиц. Фермент активируется, если эффектор является активатором, и ингибируется, если с алло-стерическим центром связывается ингибитор. Аллостерические ферменты обычно участвуют в контроле первых ступеней мультиферментных цепей. [c.399]

Вначале рассматривают данные по хемосорбцин, приведенные в разд. 2 и 3 гл. VI. Доля центров, активных для хемосорбции, изменяется от всех атомов поверхности металлов (хотя для связывания одной хемосорбированной частицы может требоваться несколько атомов поверхности) и всех узлов решетки при кумулятивной адсорбции на окислах до сравнительно небольшого числа дефектов кристаллов, используемых при деплетивной адсорбции на окислах. Почти универсальное уменьшение теплоты адсорбции по мере заполнения поверхности является ясным указанием на то, что не все центры в равной мере активны при связывании адсорбируемых частиц. Обычная форма кривых теплота адсорбции — степень заполнения поверхности указывает на то, что речь идет скорее не о наличии немногих очень активных и большого числа неактивных центров, а об очень равномерном понижении активности чистых поверхностей, возможно вследствие врожденной гетерогенности или влияния начальной адсорбции на последующую. К сожалению, применение изотопной метки не дает ясного доказательства того, действительно ли остается прочная связь с центрами, на которых [c.266]

Исключительная физиологическая значимость полицентровой организации антигенсвязывающего центра антител определяется, по-видимому, следующими причинами. Во-первых, взаимодействие больших антигенных детерминант одновременно с несколькими подцентрами резко повышает прочность связывания. Так, энергия связывания KiOH с IgG (NEW) (29 кДж/моль) почти на 12,5 кДж/моль превышает- энергию связывания менадиона, что обусловлено наличием в молекуле KiOH дополнительного фитильного остатка. Во-вторых, если бы, молекула антитела обладала бы только ойной антигенной специфичностью, то благодаря чрезвы- [c.31]

В реакции окисления о-дианизидина в присутствии ИУК проявляемый кон1орентный тип ингибирования свидетельствовал о том, что о-дианизидин и индолил-З-уксусная кислота связываются в одном и том же месте активного центра фермента. При этом связывание ИУК препятствовало как связыванию, так и превращению о-дианизидина (рис. 59). Тогда как по отношению к гидрохинону тип ингибирования несколько другой. ИУК и гидрохинон связывались в различных местах активного центра, однако, если индолил-З-уксусная кислота связывалась на поверхности фермента, то дальнейшее превращение гидрохинона становилось невозможным. Это может наблюдаться вследствие удаленности мест связывания эффектора и субстрата или в результате конформационных изменений глобулы фермента при связывании ингибитора, или наличием регуляторного участка на поверхности белковой глобулы (рис. 59). Причем при pH 4,5—6,5 тип ингибирования ИУК пероксидазы в реакции окисления гидрохинона неконкурентный, однако при увеличении pH он меняется и становиться смешанным. При этом ухудшалось связывание субстрата, т.е. при наличии ИУК происходит понижение сродства гидрохинона к активному центру фермента. Однако, если все-таки гидрохинон связался в активном центре, то дальнейшее его превращение ухудшалось. Причем связывание ИУК с пероксидазой [c.136]

Наличие обширной субстратсвязывающей области в активном центре пероксидазы создает условия для связывания сразу нескольким молекулам субстратов одинаковых или разных по строению, при возможности только одному из них участвовать в каталитическом процессе. Тогда как действие другого субстрата проявляется в регулировании (активировании или ингибировании) ферментативной реакции. При этом реализуется принцип один окисляется, а другой регулирует каталитический процесс. Причем разные по природе субстраты связываются в различных участках активного центра фермента или в области расположения регуляторного участка. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология