Ферменты каталитическая активность

Согласно рекомендации международной комиссии по номенклатуре ферментов каталитическая активность фермента может быть охарактеризована его молекулярной активностью , под которой следует понимать число молекул данного субстрата или эквивалентов затронутых групп, превращаемых за 1 мип-одной молекулой фермента при оптимальной концентрации субстрата. [c.167]

Перенос электронов по дыхательной цепи митохондрий завершает цитохромоксидаза (цитохром сЮг-оксидоредуктаза, комплекс IV), катализирующая реакцию восстановления молекулярного кислорода до воды. Донором электронов для фермента служит ферроцитохром с. Реакция специфически блокируется цианид- и азид-ионами, а также окисью углерода. Цитохромоксидаза прочно связана с внутренней мембраной митохондрий и является интегральным мембранным белком в раствор фермент может быть высвобожден лишь после растворения мембраны высокими концентрациями детергентов. В нативной мембране, а также в растворах неионных детергентов (тритон Х-100, твин-80, Emasol-1130) цитохромоксидаза присутствует в виде высокоактивного димера. Некоторые воздействия (рН>8,5, высокие концентрации солей и неионных детергентов) вызывают появление мономерных форм фермента. Каталитическая активность цитохромоксидазы зависит от степени агрегации молекулы фермента. [c.432]

Биологические процессы на уровне одной клетки или на уровне более сложных многоклеточных форм составляют наиболее трудные и привлекающие внимание проблемы химии и химической кинетики. Из огромного количества работ, которые были выполнены с целью выяснения элементарных кинетических закономерностей в биологических процессах, можно сделать некоторые выводы. Один из них состоит в том, что, за исключением простой ионизации, большинство отдельных стадий в биохимических процессах катализируется большими молекулами, называемыми ферментами. Каталитическая активность ферментов обусловлена наличием особых простетиче-ских групп. Кроме того, в состав их молекул входят белковые остатки, которые составляют большую часть молекулы. Молекулярный вес ферментов определяется в основном молекулярным весом входящего в их состав белкового остатка. [c.561]

Различие в механизмах гидролиза под действием химотрип-сина и карбоксипептидазы и в механизмах декарбоксилирования под действием металлозависимых ферментов и ферментов, действующих через основание Шиффа, является отражением различия в восприимчивости карбонилсодержащих соединений к кислотному и основному катализу. Нуклеофильные и основные свойства боковых цепей белковой молекулы вполне достаточны для проявления ферментом каталитической активности, тогда как ионы металлов являются гораздо более эффективными кислотными катализаторами по сравнению с протонами, о чем убедительно свидетельствует пример металлоферментов. Другая причина широкой распространенности металлоферментов связана, вероятно, с полидентатным характером комплексов металлов. Строго определенное пространственное расположение не- [c.148]

Следует учитывать и другой фактор, присущий исключительно биологическим системам,— оптическую чистоту. Белки состоят из L-аминокислот. Поэтому при химическом синтезе следует исходить из L-аминокислот, а в процессе синтеза рацемизация должна быть сведена к минимуму. В наибольшей степени это относится к синтезу ферментов, каталитическая активность которых зависит от оптической чистоты. Аминокислоты особенно легко подвергаются рацемизации, когда они ацилированы (т. е. когда аминогруппа блокирована ацильной группировкой) через промежуточное образование азлактона. Такое превращение может произойти, например, в процессе введения защитной группы или в процессе образования пептидной связи [c.68]

Биополимерные молекулы являются термодинамически неустойчивыми и, как правило, с течением времени изменяют свою пространственную структуру и свойства. Если эти изменения отражаются на функциональных характеристиках молекулы, изучение изменения во времени функциональной активности должно дать информацию о состоянии биополимерной молекулы. Наиболее отчетливо это проявляется при изучении ферментов. Каталитическая активность является мерой состояния активного центра фермента и соответственно белковой молекулы в целом. В большинстве случаев процесс инактивации может быть описан как переход между двумя состояниями белка активного Еа и неактивного Ег [c.94]

Возможность использования для анализа больших или меньших количеств меченого антигена определяется степенью сохранения ферментом каталитической активности после ковалентного связывания и чувствительностью регистрации продуктов ферментативной реакции. Из [c.233]

Для того чтобы получить некоторые представления о механизме ферментативных реакций, необходимо обратиться к изучению так называемых ферментных моделей, т. е. наиболее простых веществ, обладающих сходной с ферментом каталитической активностью. [c.286]

Мы не нашли в доступной нам литературе аналогичных данных о разделении при УЦ в присутствии субстратов олигомерных белков на каталитически активные и неактивные формы. Возможно, что отсутствие подобных результатов объясняется тем, что при исследовании четвертичной структуры ферментов методом УЦ в условиях протекания ферментативной реакции место локализации фермента в центрифужной пробирке определяли исключительно по активности. По этой причине присутствие неактивной белковой фракции могло остаться просто незамеченным. Между тем нельзя, по-видимому, полностью исключить возможности существования и для -других ферментов каталитически активной и неактивной форм. Высказанное соображение можно проиллюстрировать следующим примером. Из данных литературы известно, что молекулярный вес гомогенного препарата НАД-киназы из печени голубя, определенный методом гель-фильтрации, равен 270 000 [19]. Мы анализировали методом УЦ в присутствии субстратов частично очищенные препараты фермента из печени голубя и не смогли обнаружить каталитически активной формы с таким высоким молекулярным весом. Однако 60% активности [c.157]

В первом случае изменение строения фермента носит обратимый характер и фермент может многократно менять свою активность. Например, некоторые ферменты содержат в своей молекуле остаток фосфорной кислоты. При отщеплении фосфатного остатка у одних ферментов каталитическая активность снижается при включении его снова в состав ферментов активность их возрастает. У других же ферментов фосфорилированная форма (содержащая фосфат), наоборот, малоактивна. Отщепление фосфорной кислоты от таких ферментов ведет к повыщению их активности. [c.34]

Реакция катализируется аллостерическим ферментом фосфофруктокиназой. Ход гликолиза лимитируется уровнем активности этого фермента. Каталитическая активность фосфофруктокиназы находится под аллостерическим контролем со стороны АТР и некоторых других метаболитов (разд. 12.9). [c.30]

Исследовалось также влияние на каталитическую активность а-химотрипсина других функциональных групп молекулы фермента. Избирательное ацетилирование аминных групп а-химотрипсина при помощи уксусного ангидрида не лишает фермент каталитической активности (ацетилирование не сказалось также на способности а-химотрипсина [c.212]

В последние десять лет уделяется огромное внимание исследованию поведения ферментов в средах с малым содержанием воды. Ферментативные реакции в органических растворителях представляют наибольший интерес для синтетической органической химии, так как практическое отсутствие воды в системе при сохранении ферментом каталитической активности дает надежду на проведение синтеза новых связей, которые в воде полностью расщепляются главным образом из-за термодинамически выгодной ионизации образующихся продуктов. Исследования, проводимые в этом направлении, можно условно подразделить на три группы 1) попытки проведения реакций в водно-органических смесях 2) ферментативные реакции в двухфазных системах вода — не смешивающийся с водой органический растворитель 3) проведение реакций в органических растворителях при помощи особым образом модифицированных ферментов. [c.64]

Микробиотехнология, или микробная биотехнология базируется на интегрированном использовании микробиологии, биохимии и инженерных наук. с целью реализации потенциальных способностей микроорганизмов в технике и промышленном производстве. По сути своей микробиотехнология тождественна промышленной (технической) микробиологии. Ее объектами являются микробы-вирусы (включая вироиды и фаги), бактерии, грибы, лишайники, протозоа (см. главу 2). В ряде случаев биообъектами являются первичные метаболиты микробного происхождения — ферменты, каталитическая активность которых лежит в основе инженерной энзимологии. [c.374]

Рибонуклеаза (КФ 2.7.7.16) переносит З -фосфат-пиримидин-нук-леотидный остаток из положения 5 соседнего нуклеотида в положение 2 самого пиримидинового нуклеотида с образованием циклического 2, 3 -нуклеотида. В этом случае она выполняет трансферазные функции. Рибонуклеаза поджелудочной железы способна также осуществлять перенос фосфорильной группы положения 2 циклического нуклеотида на воду. В последнем случае суммарная реакция выражается в деполимеризации RNA, и рибонуклеаза действует как эстераза, расщепляющая фосфоуглеродные связи и освобождающая мононуклеотид [18]. В активном центре фермента каталитически активными группами являются два остатка гистидина 12 и 119 [19, 20, 21], расстояние между которыми составляет примерно 10 A [21]. Входящий в состав активного центра остаток лизина участвует в связывании фосфатной группы субстрата. Модели активного центра рибонуклеазы приведены в гл. И1 на рис. 33 и 34. [c.174]

Полученные иммобилизованные димеры ГАФД могут быть использованы для определения активности фермента и его устойчивости к ряду неблагоприятных факторов, например к действию мочевины. Таким образом, возникает возможность решить вопрос о необходимости тетрамерной структуры для проявления ферментом каталитической активности, а также сделать определенные заключения о роли иммобилизации как фактора, стабилизирующего фермент. [c.383]

Известно много генетических болезней человека, при которых тот или иной фермент либо совсем неактивен, либо имеет какой-то дефект, затрагивающий его каталитическую или регуляторную функцию. При таких заболеваниях в полипептидных цепях дефектного фермента содержится одна или большее число неправильных аминокислот, появившихся в результате мутации участков ДНК, кодирующей этот фермент. Каталитическая активность фермента зависит не только от наличия определенных аминокислотных остатков в каталитическом и регуляторном центрах, но и от общей трехмерной структуры фермента. Поэтому замена одного аминокислотного остатка в каком-либо важном месте цепи может привести к изменению или даже к полной утрате каталитической активно сти фермента, подобно тому как замена всего лишь одного аминокислотного остатка в молекуле гемоглобина вьпы-вает появление серповидноклеточного гемоглобина с нарушенной функцией (разд. 8.18). Если генетически измененный фермент входит в состав ферментной системы, катализирующей ка-кой-нибудь центральный метаболический путь, то последствия такого изменения могут быть очень тяжелыми, вплоть до летальных нарушений метаболизма. [c.266]

Одним из эффективных способов стабилизации ферментов является их иммобилизация, т. е. перевод в водонерастворимое состояние путем связывания с носителем или модифицирование водорастворимыми полимерами с полным или частичным со фанением ферментами каталитической активности. Разработаны физические и химические способы иммобилизации ферментов. К физическим способам иммобилизации относятся адсорбция на нерастворимых носителях включение в пбры геля или полимера тфостранственное отделение фермента от остального объема реакционной системы полупроницаемой перегородкой (мембраной). Химическая иммобилизация осуществляется за счет создания ковалентных связей между белком и носителем с участием сшивающих агентов (например, глутарового альдегида). [c.111]

Молекулярный вес энзима в тысячи раз превышает молекулярный вес субстрата. Размеры частиц ферментов лежат в коллоидной области, во много,раз превышая размеры молекул субстрата. Поэтому при образовании промежуточного соединения на молекуле фермента должна быть область, к которой присоединяются как продукт, так и субстрат. Промежуточное соединение представляет собой своеобразное переходное состояние субстрат-фермент и фермент-продукт. Имеется ряд доказательств того, что в молекуле фермента каталитически активными являются определенные группы. Активная часть ферментов составляет малую долю от всей его молекулы. Для выявления этой активной части применяют специфические реагенты, не вызывающие денатурации фермента, но реагирующие с активной группой. Такой реагент должен тормозить действие фермента и связывать определенную группу в низкомолекулярных соединениях. Торможение активности под действием ингибитора обычно обратимо и по удалении ингибитора активность восстанавливается. Так, например, п-хлормеркурибензоат реагирует с 5Н-группой низкомолекулярных веществ, образуя меркаптиды. 5Н-группа часто является активной функциональной группой ферментов, в частности дегидраз. При добавлении п-хлормерку-рибензоата происходит торможение дегидраз за счет реакции [c.258]

Иммобилизация может быть использована также для предотвращения спонтанной ассоциации между субъединицами олигомерных белков. Она позволяет, например, определить, является ли субъединичная форма фермента каталитически активной. Если да, то сравнение свойств фер мента со свойствами соответствующего иммобилизованного олигомера может дать ценную информацию о влиянии взаимодействий субъединиц на ферментативные функции. Примером может служить работа Чена и др. [6], иммобилизовавших мышечную альдолазу в условиях, когда присоединяется только одна из четырех субъединиц. С помощью гуанидинхлорида. молекулы фермента, связанного с нерастворимым носителем, были диссоциированы и элюированы с колонки таким образом, что на колонке остались только ковалентно связанные развернутые субъединицы. Удаление диссоциирующего реагента приводило к свертыванию в нативную конформацию иммобилизованных субъединиц. При использовании мягких диссоциирующих реагентов было показано, что иммобилизованный мономер обладает той же активностью, что и тетрамер. [c.438]

Аллостерическне ферменты. Регуляторные ферменты, каталитическая активность которых меняется при нековалентном связывании специфического метаболита не в каталитическом центре, а в другом участке. [c.1007]

Как активность, так и синтез триптофановых ферментов контролируются содержанием триптофана в клетке. Классическая обратная связь-ингибирование конечным продуктом-используется при синтезе ферментов. Каталитические активности первого фермента пути биосинтеза подавляются триптофаном, конечным продуктом. Это означает, что в тех случаях, когда в клетке имеется достаточное количество триптофана, клетка способна выклю- [c.190]

Схема эксперимента по определению числа инактивированных молекул фермента при действии данной дозы состоит в том, чп ампулу с гомогенным препаратом (сухим или кристаллическим подвергают облучению, а затем сопоставляют активность опытнг го и контрольного образцов. Путем соответствующего пересчета можно перейти от доли инактивированных молекул (йли процента инактивации) к истинному числу молекул фермента, инактивированные данной дозой радиации. Используя соответствующие биохимические методы, можно дифференциально оценить изменение различных функциональных свойств облученного фермента — каталитической активности, субстратной специфичности, аллостери-ческого регулирования и т. д. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология