Субстратная специфичность

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]

В заключение отметим чтобы модель фермента была действующей, она должна отвечать ряду критериев, характерных для ферментативного катализа, в том числе обладать субстратной специфичностью, т. е, селективно связывать субстрат. Каталитическая реакция, моделирующая ферментативный процесс, должна также подчиняться кинетике Михаэлиса — Ментен (явление насыщения субстратом) при этом должна увеличиваться скорость реакции и осуществляться би- и/или полифункциональный катализ [348], [c.265]

Для ферментативного катализа характерны высокая субстратная специфичность (в ряде случаев стереоспецифичность), селективность по отношению к определенным связям субстрата и способность к тонкому регулированию активности под действием эффекторов (активаторов и ингибиторов). [c.185]

Субстратная специфичность химотрипсина. Специфические каталитические свойства ферментов обусловлены многоточечным (многоцентровым) взаимодействием между субстратом и белком [54] (см. гл. I и II). В многоцентровом взаимодействии фермент — субстрат важная роль отведена сорбции на белке боковых, химически инертных фрагментов субстратной молекулы. При анализе этого вопроса для реакций, катализируемых химотрипсином, будем исходить из модельной структуры [55 его субстратов [c.132]

Представление о структуре и функциях этого фермента сформировалось в результате усилий многочисленных биохимических школ, которые при решении этой сложной задачи воспользовались разносторонними теоретико-методическими подходами, см., например, обзоры [2, 6—16]. В этой главе будут рассмотрены преимущественно лишь те исследования, которые имеют непосредственное отношение, во-первых, к выяснению структурных предпосылок субстратной специфичности химотрипсина и, во-вторых, к ее кинетическим проявлениям. [c.127]

Общие сведения о механизме действия химотрипсина и его субстратной специфичности [c.127]

Попытка обобщить данный материал сделана в настоящей книге, которая представляет собой логическое продолжение первой части, опубликованной ранее отдельным томом и посвященной анализу специфичности и кинетических аспектов действия ферментов на относительно простые субстраты, такие как алифатические и ароматические спирты и альдегиды, производные карбоновых кислот, замещенные аминокислоты и их производные (не выше ди- или три-пептидов). Главное внимание в первой части книги уделялось характеру фермент-субстрат ных взаимодействий на достаточно ограниченных участках активного центра и кинетическим проявлениям этих взаимодействий. В основе первой части книги лежит экспериментальный материал, полученный при изучении специфичности, кинетики и механизмов действия цинк- и кобальткарбоксипеп-тидазы, химотрипсина и трипсина из поджелудочной железы быка, алкогольде-гидрогепаз нз печени человека и лошади и пенициллинамидазы бактериального происхождения. Итогом первой части книги явились обобщение и формулировка кинетико-термодинамических принципов субстратной специфичности ферментативного катализа. [c.4]

Во второй части книги рассмотрены субстратная специфичность и кинетика действия ряда ферментов и полиферментных систем (в частности, лизоцима. [c.4]

КИНЕТИКА действия И СУБСТРАТНАЯ СПЕЦИФИЧНОСТЬ [c.191]

Специфичность действия химотрипсина. Анализ понятия специфичность фермента провели Бендер и Кежди [7]. Из этого емкого термина имеет смысл выделить три типа специфичности специфичность к среде, специфичность к реакции и субстратную специфичность. [c.131]

Вряд ли нужно в очередной раз повторять, что свойства систем 224 и 225 как селективных лигандов — это не неожиданное открытие, а предвиденный результат тщательно спланированного, целенаправленного молекулярного конструирования простой модели искусственного рецепторов с вариабельной и управляемой картиной субстратной специфичности. [c.479]

Физиологическая роль этих двух видов холинэстераз различна. Они отличаются по субстратной специфичности, распределению в организме и многим другим признакам. Однако имеются и общие свойства. Одним из них является взаимодействие с ФОС. Именно это свойство, по-видимому, и следует прежде всего учитывать, рассматривая роль истинной и ложной холинэстераз кожи в процессе всасывания антихолинэстеразных веществ. В связи с этим мы в большинстве опытов не проводили раздельного определения истинной и ложной холинэстераз в коже. Ис- [c.140]

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]

Другим случаем моделирования является синтез субстратов ферментов углеводного обмена и их структурных модификаций, служащих для изучения субстратной специфичности таких ферментов или для их избирательного ингибирования. [c.116]

Биологический смысл субстратной специфичности расщепляющих гликоген ферментов легко понять ключ от энергетического сейфа — молекулы гликогена — должен идеально подходить к замку , особенно если вспомнить, что это хранилище должно безотказно открываться в аварийных ситуациях (например, при стрессах). И в то же время эти ферменты не должны действовать ни на какие другие углеводные структуры, иначе при их вклю- [c.145]

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]

Таким образом, мы можем уверенно говорить о высокой специфичности углеводов по отношению к катализирующим их реакции ферментам, об их способности узнавать свои ферменты среди множества других веществ с таким же правом, с каким мы говорим о субстратной специфичности этих ферментов . [c.147]

Ферменты — высоко специфические катализаторы. Их специфичность двоякая. Во-первых, это субстратная специфичность, означающая, что фермент катализирует реакцию одного определенного вещества — субстрата, или по крайней мере субстратов, имеющих определенный общий элемент структуры. Во-вторых, это специфичность по реакции, суть которой в том, что из нескольких, а часто из многих реакций, в которые субстрат мог бы вступать в данных условиях, фермент катализирует только одну. [c.159]

Если биополимер нерастворим, как для целлюлозы, гемицеллюлоз, хитина, многих гетерополисахаридов и т, д., то ва/1 ную роль в их деструкции играет адсорбция ферментов-деполимераз на поверхности субстрата. Роль адсорбции в данном случае заключается далеко не только в концентрировании ферментов на поверхности нерастворимого субстрата, но п в резком увеличении реакционной способности фермепт-субстратного комплекса. В этом состоит своеобра. не субстратной специфичности деполимераз по отношещгп к нерастворимым биополимерам. [c.4]

Фосфоглюкомутаза обладает широкой субстратной специфичностью, но превращение изомерных форм а- )-глюкозы катализирует со значительно меньшей скоростью. В присутствии глюкозо-1,6-дифос- фата фермент ингибируется фруктозо-1,6-дифосфатом и 2,3-дифосфо-глицератом. [c.227]

Помимо эффекта сближения и эффекта ориентации следует учитывать также третий фактор — стерическое сжатие. Тем не менее эти факторы не объясняют повыщення констант скорости реакций ио крайней мере еще в 10 —10 раз. Среди возможных объяснений следует упомянуть электростатическую стабилизацию переходного состояния и снятие напряжения в основном состоянии. Следует учесть и такой фактор, указанный Бендером, как замораживание субстратной специфичности . Примером этого служит ароматическая полость в, а-химотрипсине (см. ниже), создающая благоприятную стерическую ситуацию для боковой цепи аминокислоты субстрата. [c.215]

Эти результаты (см. рис. 42) интересно сопоставить с данными по структуре кристаллического химотрипсина.. Согласно Стейтцу и др. [66], гидрофобная полость в кристаллическом ферменте (см. рис. 9) действительно узка (3,5—4 A) и длина ее не превышает 10 A. Таким образом, рентгеновские исследования структуры кристаллического фермента [66] и кинетические исследования его субстратной специфичности в водном растворе [21] привели к взаимно согласующимся данным о геометрии активного центра химотрипсина. [c.150]

Известно, что а- и р-глюкозидазы имеют довольно пшрокую субстратную специфичность в отнопшнни структуры агликона. Например, недавно было показано, что один и тот же фермент может катализировать гидролиз л-нитрофенил-р-О-глюкопирапозида и целлобиозы (р-О-глюкопиранозил-р-Ь-глюкопиранозида) [2, 3]. Однако авторы [3] выделили из микробного источника и более селективные ферменты, которые катализируют гидролиз только / -питрофенил-р-О-глюкопиранозида или только целлобиозы, т. е. имеют достаточно узкую субстратную специфичность к природе агликона. [c.13]

Вопрос о субстратной специфичности карбогидраз довольно сложен. А. Я. Хорлин в своем блестящем обзоре [11] отмечал Абсолютной специфичностью карбогидразы во всех случаях обладают лишь по отношению к двум элементам структуры субстрата— к конфигурации расщепляемой гликозидной связи и к размеру окисного цикла отщепляемого моносахаридного остатка. В остальном для них характерна определенная широта специфичности, границы которой изучены слабо . Однако за 10 лет, прошедшие со времени данного высказывания, появились довольно многочисленные исключения и для этих двух элементов субстратной структуры. [c.23]

Ясно, что эти данные могут быть интерпретированы более простым образом, а именно что способ действия фосфорилазы (априорно принятый в цитируемой работе [16] как канонический для неупорядоченного действия фермента) несколько отличается от способа действия р-амилазы, что приводит к различному распределению продуктов деструкции полимерного субстрата по молекулярным массам (степени полимеризации). Как неоднократно указывалос . выше, это наиболее характерный признак действия деполимераз, и в рамках кинетики и субстратной специфичности действия ферментов он обусловлен различной зависимостью кинетических параметров ферментативной реакции от степени полимеризации (длины цепи) олигосахаридов. С точки зрения термодинамики действия деполимераз этот характерный признак объясняется различным числом сайтов в активном центре фермента, различным их сродством к мономерным остаткам субстрата и положением каталитического участка в активном центре. Как видно, и в этом случае введение гипотезы о множественной атаке было излишним и преждевременным, так как экспериментальные данные, полученные авторами работы [16], не были подвергнуты тщательному анализу. [c.91]

Особенности строения активного центра лизоцима проявляются в его субстратной специфичности, в частности по отношению к длине субстрата. Так, реакционная способность лизоцима в реакциях гидролиза хитоолигосахаридов от ди- до гексасахарида возрастает на семь порядков (табл. 32) [24]. [c.152]

ПРОНАЗА, смесь частично очищенных протеолитич ферментов из микробов 31гер1отусе5 gri.seus, содержащая нейтр. и щел. протеиназы (см. Протеолитгтеские ферменты), а также протеиназы, близкие по характеру действия химотрипсину и карбоксипептидазам. Мол. м. компонентов 16 000—20 ООО. Обладает широкой субстратно специфичностью, при pH 7—8 гидролизует в казеине и альбумине 80—85% пептидных связей. Активность разл. комнонентов П. подавляется хелатами, диизопропилфторфосфатом, хлоркетонами. Активизируется Са +, Со +, Мп +, Примен. при исследовании строения белков ПРОПАЗИН. триазин [c.480]

Другими словами, существуют две концепции, с противоположных (на первый взгляд) позиций объясняющие субстратную специфичность лизоцима (в отношении длины цепи олигосахаридных субстратов). Согласно первой концепции, при переходе от длинных олигосахаридов к коротким непропорционально возрастает константа ассоциации последних с ферментом за счет резкого увеличения степени непродуктивного (геометрически неправильного) связывания. В итоге константы ассоциации длинных и коротких олигосахаридов с ферментом оказываются одинаковыми Кт = = 10" М от тримера до гексамера, см. табл. 38), по эффективность каталитической деградации коротких олигосахаридов мала. Согласно второй концепции, ири переходе от коротких олнгоса-харидов к длинным последние пс реализуют потенциальные воз-можр[ости фермент-субстратных взаимодействий п комплексе Михаэлиса (что и приводит к их относнтельпо малым величинам констант ассоциации с активным центром), но полностью реализуют взаимодействия в переходном состоянии ферментативной реакции. Чем выше степень полимеризации субстрата (в пределах активного центра фермента), тем бoльнJe он резервирует возможностей для уменьшения свободной энергии переходного состояния реакции за счет дополнительных взаимодействий (по сравнению с взаимодействиями в комплексе Михаэлиса) и тем выше скорость ферментативного гидролиза. [c.196]

По-видимому, вторая концепция более подходит для объяснения специфичности действия лизоцима, по в настоящее время ответ иа вопрос, что мешает специфическич субстратам лизоцима (длинным олигосахаридам) полностью реализовать фермент-суб-стратные взаимодействия в комплексе Михаэлиса, а не в переходном состоянии гидролиза, остается открытым. Попытки других авторов выяснить причины субстратной специфичности лизоцима также оказались безуспешными (см. [143, 145]), главным образом из-за ограниченного количества соответствующих экспериментальных данных. [c.196]

Детальные исследования, ироведеиные в последние годы, позволили отвести гипотезу об искажении структуры субстрата в активном центре лизоцима при образовании комплекса Михаэлиса. Тем ие меиее вопрос о субстратной специфичности лизоцима, а именно о причинах резкого ускорения ферментативного катализа при увеличении стеиени полимеризации олигосахаридов (от димера до гексамера), остается пока нерешенным, хотя на этот счет есть целый ряд гипотез. [c.201]

К Л ё с о П А. А. Кинетико-термодинамические основы субстратной специфичности ферментативного катализа. Дис. иа соиск. учен. степ. докт. хим. наук. М., 1977. [c.205]

Глюкозооксидаза обладает чрезвычайно высокой субстратной специфичностью по отношению к р-О-глюкозе. Ее простетической группой является флавинадениндинуклеотид (ФАД). При окислении глюкозы образуется эквимолекулярное количество перекиси водорода, которая в присутствии пероксидазы (КФ 1.11.1.7) окисляет о-толидин. Восстановленный о-толидин (бесцветный, лейкоформа) превращается в о-толидин окисленный (окрашенный). Интенсивность возникшей синей окраски измеряют на ФЭКе при длине световой волны 620 нм. [c.19]

ГЛИКОЗИЛТРАНСФЕРАЗЫ, группа ферментов класса трансфераз, катализирующих перенос гликозильных групп на орто- и пирофосфорную к-ты, олиго- и полисахариды, Н2О или др. акцептор. Делятся на гексозил- и пентозил-трансферазы. Обладают строгой субстратной специфичностью по отношению к донору углевода и к конфигурации синтезируемой связи. [c.578]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология