Ферментативная активность, влияние

Огромное значение для молекулярной биологии последнего десятилетия имеет развитие генетической инженерии (возникшей в 1972—1973 гг. П. Берг, П. Лобан, С. Коэн и Г. Бойер) и методов работы с рекомбинантными ДНК в сочетании с методами химического синтеза крупных фрагментов ДНК. В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регуляторные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное (экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры ) экспрессии генов, многие регуляторные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. Молекулярная биология начала оказывать существенное влияние на развитие биотехнологии, медицины и сельского хозяйства. [c.9]

Данных о микробиологической характеристике активного ила окситенков и о сущности влияния повышенных концентраций кислорода на ферментативную активность клетки еще недостаточно. Требует, в частности, объяснения вопрос о причинах снижения прироста биомассы ила по сравнению с приростом в обычных аэротенках. В качестве гипотезы высказано мнение о перестройке аппарата окисления веществ с преобладанием свободного окисления, не сопровождающегося окислительным фосфорилированием. [c.206]

Фосфорилирование фермента не отражается на ферментативной активности при pH 8,0. Однако фосфорилирование белка оказывает влияние на аллостерические свойства фермента повышается чувствительность к ингибированию АТФ и цитратом, но снижается чувствительность к активирующему действию АМФ и фруктозо-2,6-дифосфата. Предполагают, что фосфорилирование индуцирует конформацион-ные изменения, способствующие смещению равновесия между двумя формами фермента активной и неактивной. При связывании АТФ в ингибиторном центре также происходит смещение равновесия в сторону неактивной конформационной формы фосфофруктокиназы. [c.238]

Тот же принцип использован в работе [28J для определения оксалата с высокой чувствительностью с помощью автоматического анализатора Техникон. Минимально определяемое содержание оксалата составляет 5 мкг в 100 мл раствора. Фосфат и сульфат ингибируют ферментативную активность влияние этих ионов можно учесть, если вводить их в раствор при построении градуировочного графика. [c.156]

Расщепление фруктозо-1,6-дифосфата на две фосфотриозы катализирует альдолаза (КФ 4.1.2.13). При этом образуется глицеральдегид-3-фосфат и диоксиацетонфосфат. Альдолаза мышц не требует для проявления ферментативной активности ионов металлов или каких-либо кофакторов. При исследовании превращения фруктозо-1,6-дифосфата в качестве источника альдолазы используют диализованные экстракты мышц. В процессе диализа из экстракта удаляются компоненты адени-ловой системы НАД и неорганический фосфат, в отсутствие которых становится невозможным дальнейшее превращение глицеральдегид-З-фосфата под влиянием глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы. Альдолаза относительно термостабильна. Ферментативное расщепление фруктозо-1,6-дифосфата обратимо, положение равновесия с повышением температуры смещается в сторону образования фосфотриоз, константа равновесия при этом возрастает. [c.63]

В большинстве ншвотных и растительных клеток содержится два фермента, способных окислять (+)-изоцитрат — вещество, весьма распространенное в природе. Один из них использует НАДФ, а другой — НАД. Долгое время полагали, что первый фермент, существенно более активный в гомогенатах клеток или экстрактах, и есть тот самый фермент, который непосредственно участвует в цикле лимонной кислоты. Правда, было одно смущающее обстоятельство, состоявшее в том, что основная ферментативная активность почти всегда оказывалась связанной с растворимой фракцией цитоплазмы, хотя уже в то время считалось общепринятым и отмечалось в качестве наиболее характерной особенности цикла, что все ферменты цикла локализованы в митохондриях. Положение прояснилось, когда было показано, что митохондриальные НАД-зависимые ферменты неустойчивы и обладают довольно своеобразными молекулярными и кинетическими характеристиками. Однако эти свойства были как раз такими, которых и следовало ожидать от фермента, выполняющего ключевую регуляторную роль в столь важном участке метаболизма, каким является цикл лимонной кислоты. Оказалось, что в присутствии АДФ фермент становится гораздо устойчивее. Более того, АДФ требуется ферменту для проявления полной активности при малых концентрациях субстрата. Это обусловлено резким влиянием АДФ на К, для изоцитрата. Таким образом, АДФ действует как аллостерический активатор. Существуют веские основания считать, что кроме АДФ фермент может акти- [c.353]

После связывания ферментов с нерастворимыми носителями их свойства могут меняться либо под влиянием микроокружения, либо в результате изменений, вызванных химической модификацией благодаря образованию новых ковалентных связей. Следовательно, очень полезно охарактеризовать фермент не только определением общей ферментативной активности и количества связанного белка, но и путем титрования активных центров. [c.250]

Влияние БП на ферментативную активность чернозема. [c.145]

Конечные продукты ферментативной реакции определенным образом влияют на активность фермента. Если при реакции их пе удаляют, то их концентрация возрастает, что приводит к понижению активности фермента. Некоторые кислые или щелочные по своей природе продукты реакции могут изменять pH смеси и тем самым понижать ферментативную активность. Влияние конечных продуктов на активность фермента иногда характеризуют как систему химической обратной связи, причем замедление реакции или ее ингибирование называют отрицательной обратной связью. Активность ферментов в клетке может в определенно степени регулироваться этой химической обратной связью. [c.334]

Кроме различных химических взаимодействий, исследовались также реакции фотохимического и радиационного разложения. Расширение монослоев яичного альбумина под действием ультрафиолетового излучения Каплан и др. [179, 182] объясняют вероятным разрушением связей более прочных, чем относительно слабые связи (главным образом водородные), разрывающиеся при растекании. Смит [183] исследовал инактивацию пленок каталазы и бычьего сывороточного альбумина рентгеновским излучением Хатчинсон [184] изучал инактивацию этого же белка медленными электронами. Огенстайн и Рэй i[185] описали влияние ультрафиолетового и рентгеновского излучения на ферментативную активность трипсиновых монослосв. [c.141]

Влияние pH на ферментативную активность, как и на всякий химический процесс, обусловлено изменением ионизации одного или нескольких веществ (в том числе самого фермента), прини- [c.151]

В основе факторного эксперимента лежит одновременное варьирование всех изучаемых факторов на небольшом числе уровней. Такая постановка эксперимента особенно важна на начальных стадиях, когда природа наиболее значимых факторов, интервалы их варьирования и возможные взаимные влияния еще недостаточно хорошо известны. В ходе факторного эксперимента возможно изз чение влияния факторов в широких пределах их значений. Факторные эксперименты позволяют достаточно точно описывать влияние факторов при относительно небольших затратах ресурсов, а также выявлять эффекты совместного действия факторов, например зависимость ферментативной активности одновременно от величины pH и концентрации кофермента. [c.497]

Удивительно, что для большей части кривых, приводимых Диксоном и Уэббом [56] для иллюстрации рН-профилей ферментативной активности, наблюдается такое же отклонение от теоретической зависимости Многие из полученных значений рКа могут быть некорректными из-за участия в процессе диссоциации нескольких протонов, что приводит к более резким рН-переходам, или в результате экспериментальных -ошибок (например, ошибок, связанных с влиянием буфера). [c.60]

Сравнение данных по измерению удельного оптического вращения и дисперсии оптического вращения глобулярных белков в водных растворах и растворах, насыщенных углеводородом, позволило сделать вывод, что солюбилизированный углеводород практически не изменяет содержания спиральных структур в глобулах белков. Влияние солюбилизации углеводорода на устойчивость глобулярных белков к тепловой денатурации изучалось на примере яичного альбумина при pH 7,2, химотрипсина при pH 4,25 и 7-глобулина при pH 9,2 — по изменению удельного оптического вращения. Тепловая денатурация у-глобулина при pH 9,2 оценивалась также спектрофотометрически, а тепловая денатурация трипсина при pH 3,75 — по снижению ферментативной активности. [c.30]

Очевидно, что ферментативная активность должна существенно зависеть от pH среды. Макромолекулы белка содержат ионизуемые группы. То же относится к большинству субстратов, модификаторов и коферментов. Подробная классификация возможных влияний pH на ферменты дана Уэббом [16] (см. также [68]). Изменение pH может изменить состояние ионизуемых групп в активном центре или соседствующих с ним оно может также влиять на состояние неферментных компонент системы и на структуру глобулы локально или в целом. [c.394]

Проблема патогенности многих растений, животных и микроорганизмов представляет собой интересный, но мало изученный раздел современной биологии. Изучение биологии возбудителя патологии длительное время носило прикладной характер и находилось под влиянием задач по борьбе с инфекционными заболеваниями. В последнее время вопрос по патогенности стал более актуальным, в связи с чем детально изучаются структуры и функции биологически активных веществ, вырабатываемых различными источниками. Наличие токсинов, вызывающих специфическую патологию, связано, видимо, со способностью вырабатывать биологически активные молекулы. При развитии инфекции возбудитель воздействует на системы организма хозяина используя макромолекулы, обладающие ферментативной активностью и способностью ингибировать отдельные стадии фагоцитоза или отдельные компоненты фагоцитарной системы. [c.346]

Влияние, которое оказывают связывание и носитель, можно легко оценить для иммобилизованных ферментов на основе определения их ферментативных активностей. Наиболее часто указывается относительная активность, т. е. отношение активности 1 г сухого иммобилизованного фермента к произведению количества связанного фермента (в миллиграммах на 1 г сухого препарата) на его активность в растворе. Примеры относительной активности ферментов, связанных с носителями с помощью различных методов, а также эффективности связывания приведены в табл. 12.1 [45]. [c.422]

О количестве фермента или, точнее, о его активности, которая при прочих равных условиях пропорциональна концентрации фермента, обычно также судят по силе производимого ферментом действия, т. е. по количеству субстрата, изменяющегося под влиянием фермента в единицу времени. Другими словами, определение ферментативной активности биологического препарата сводится к регистрации тех изменений, которые претерпевает в его присутствии определенный субстрат. [c.123]

Многие белки также склонны к обратимому агрегированию. Это явление было очень наглядно показано группой японских авторов на примере -амилазы из Ba terium subtilis (мол. вес 48200) [99]. В присутствии ионов цинка устанавливается (зависящее от концентрации) равновесие между содержащим цинк димером и свободным от цинка мономером. На фиг. 37, Л приводятся результаты двух опытов (кривые наложены друг на друга) по хроматографированию фермента на сефадексе G-100 в присутствии ионов цинка (/) и без них (2). Однако при вторичном хроматографировании комплекса (1) в растворителе, не содержащем цинка (фиг. 37,Б), вновь получают дополнительный пик мономера. Таким путем удалось определить количество цинка в димере. Было показано, что на 1 моль мономера приходится 0,5 г-атом цинка. (По-видимому, димеризация не оказывает никакого влияния на ферментативную активность.) Эндрюс [100] после тщательного анализа кривых элюирования различных гормонов роста (на калиброванной колонке с сефадексом Q-100 для различных значений pH и концентрации) определил мо- [c.176]

Исследования влияния углеводородов на конформационное состояние макромолекул глобулярных белков проводились методами оптического вращения и его дисперсии, вискозиметрически, спектрофотометрически и по изучению кинетических параметров ферментативной активности, Вращение плоскости поляризации чрезвычайно чувствительно к изменению конформации белковых молекул. Правда, между оптической активностью и структурой белка нет простой и ясной зависимости, но значение оптической активности как характеристики степени конформационного изменения белков общеизвестно и играет большую роль при изучении процессов денатурации. [c.29]

Ограниченная диффузия возникает, если молекулярная диффузия в порах матрицы затруднена из-за экранирования подхода макромолекул к прикрепленному аффинному лиганду. Экспериментально вклад этой диффузии можно определить с большим трудом, но для аффинной хроматографии на очень пористых носителях эти трудности становятся минимальными. На практике для достижения равновесных условий желательно, чтобы скорость потока была по возможности низкой. Например, при скорости потока 400 мл/ч для выделения стафилококковой нуклеазы на колонке объемом 20 мл небольшие количества нуклеазы появлялись в первом пике вместе с белковыми примесями, особенно если общая концентрация белков в образце была высока (20—30 мг/мл) [5]. Однако даже при такой высокой скорости потока нуклеаза полностью сорбировалась, если наносился менее концентрированный образец. Зависимость связывания лактатдегидрогеназы на №-(6-аминогексил)-5 -АМР — сефарозе от скорости потока пссле-дована Лоу и др. [21]. Было найдено, что увеличение скорости потока относительно мало влияет на сорбцию. При высоких скоростях потока эффективность колонки (ВЭТТ), а также связываемость р уменьшаются. Влияние скорости потока более заметно в небольших колонках, с которых часть белка с ферментативной активностью элюируется со свободным объемом. Влияния концентрации инертного белка (бычьего сывороточного альбумина) при высоких скоростях потока (67 мл/ч) также не обнаружено. [c.84]

Наиболее полно исследовано влияние иолианионных и полика-тионных носителей на кинетические свойства протеолитических ферментов. Кроме упомянутого влияния электростатического поля полиэлектролитных носителей возникают и другие эффекты микроокружения, такие как влияние носителя на диэлектрическую проницаемость фазы иммобилизованного фермента или влияния на локальную растворимость субстратов или продуктов. Эффекты микроокружения связаны, кроме того, с ферментативной активностью, а именно в ходе катализа меняются локальные концентрации субстрата, продукта, протонов, эффекторов и т. д. Ряд примеров такого рода исследований приведен ниже. [c.424]

Влияние на ферментативную активность гидрофобности носителя исследовано Иохансоном и Мосбахом [26]. На матрицах с различной степенью гидрофобности (полученных с использованием сополимера акриламид—метилметакрилат) была иммобилизована алкогольдегидрогеназа. Кт(каж) для н-бутанола в качестве субстрата смещались в сторону более низких значений пропорционально возрастанию гидрофобного характера препаратов сополимера, с которым фермент был связан. [c.431]

Общесанитарный показатель вредности характеризует влияние ЭХВ на самоочищающую способность почвы и се биологическую активность. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является то максимальное количество соединения в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), которое не вызывает в течение 5-7 сут. изменений общей численности основных физиологических групп почвенных микроорганизмов (спорообразующие бактерии, грибы, актиномицеты и др.) более чем на 50 %, а также ферментативной активности почвы (инвертазная, дегидрогеназная, нитрифицирующая и пр.) более чем на 25 % относительно контроля. [c.23]

Рис. 3. Влияние ПГ на концентрационную зависимость удельной ферментативной активности ЛДГ в тдицииовом буфере pH 7,5 при 12,5°

Рис. 4. Влияние ПГ и цистеина на концентрационную зависимость ферментативной активности ФГАД в глициновом буфере pH 8,8 при 10,5

Интересно было выяснить, насколько обратимы те изменения в структуре ферментов, которые наблюдались под действием ПГ. Все эксперименты по проверке обратимости проводились на ФГАД. Поскольку удалось показать [19], что цистеин увеличивает сродство между субъединицами ФГАД, то мы попытались снять действие ПГ добавкой цистеина. Оказалось, что цистеин почти полностью снимает действие ПГ (рис. 4, кривая 4). Характер зависимости удельной ферментативной активности от начальной концентрации белка становится таким же, как для нативной ФГАД, обработанной цистеином. Плато на кривой зависимости lg а Ч- lg Со, соответствующее димеру, опять сдвигается в область более низких концентраций. Отсюда следует, что, действуя цистеином, можно снять те изменения в структуре и активности фермента, которые Произошли под влиянием ПГ. [c.153]

Поскольку 2п(П) играет существенную роль в ферментативной активности [200], следует ожидать, что влияние замещения катиона металла на пептидазную активность приведет к пониманию природы функциональной роли металла. Действительно, Волли и сотр. [190, 191] показали, что при диализе КПА, предварительно обработанной о-фенантролином, против солей различных переходных металлов происходит заметное восстановление ферментативной активности. Поскольку в ходе протеолиза ион 2п(11) связывает карбонильный кислород гидролизуемой пептидной группы, выступающей в качестве лиганда (рис. 19), и поскольку многие металл-замещенпые аналоги КПА сохраняют каталитическую активность [84, 85, 201, 202], можно исследовать зависимость ферментативной активности от электронной конфигурации и геометрии координации замещенных ионов металлов. [c.81]

Впервые после работ Меринга и Минковского заболевание, давно известное под названием сахарный диабет , было поставлено в причинную связь с нарушением функции панкреатической железы. Минковскому удалось получить экспериментальный диабет у собак путем удаления панкреатической железы. Однако и после этих работ прямая связь между нарушением гормональной функции панкреатической железы и сахарным диабетом не могла еще считаться бесспорно установленной. Причиной этому были многочисленные неудачные попытки лечения сахарного диабета препаратами, полученными из цельной панкреатической железы. Позднее выяснилось, что безуспешность такого лечения была обусловлена особой химической природой гормона, разрушающегося во время получения препарата из железы. Это было в убедительной форме показано исследованиями Л. В. Соболева (1902). На основании морфологических работ Соболев пришел к выводу, что гормональная функция панкреатической железы связана только с островками Лангерганса. Заслуга Соболева заключается и в том., что он объяснил причины безуспешного лечения сахарного диабета препаратами цельной панкреатической железы. Основываясь на том, что гормон, выделяемый островками, разрушается под влиянием протеолитических ферментов железы, Соболев предложил извлекать гормон из панкреатических желез, в которых имеется слабая ферментативная активность. Для этого можно пользоваться либо железами новорожденных животных (в которых островки хорошо развиты по сравнению с паренхимой), либо предварительно перевязывать выводной проток железы взрослых животных, вызывая этим атрофию части железы, вырабатывающей протеолити-ческие ферменты. После работ Соболева прошло почти 20 лет исканий в этом направлении, и только в 1921 г. Бантинг и Бест получили активные препараты из панкреатической железы по методу, предложенному Соболевым. [c.187]

Всеобщее внимание к миозину было привлечено после опубликования работ В. А. Энгельгардта и М. Н. Любимовой (1939), показавших наличие у миозина ферментативных свойств — способности катализировать расщепление аденозинтрифосфорной кислоты на аденозиндифосфориую кислоту и Н3РО4. Одновременно было установлено, что под влиянием аденозинтрифосфорной кислоты изменяется физическое состояние миозина — повышается эластичность и растяжимость ферментативно активных миозиновых нитей. [c.417]

Изучение влияния pH на скорость катализируемых химотрипсином реакций свидетельствует о необходимости для катализа непротонированного остатка гистидина или его кинетического эквивалента. Это заключение подтверждается утратой ферментативной активности при алкилировании гистидина хлорметилкетоном — аналогом субстрата химотрипсина (метка по сродству). [c.204]

Хотя карты разностной электронной плотности для металлзамещенных производных КАС указывают, что замещенные катионы металлов присоединяются вблизи центра связывания 2п(П), с точки зрения структуры невозможно объяснить полную потерю ферментативной активности при замещении металла. Чтобы разрешить изменение структуры упорядоченных молекул растворителя координируемых аминокислотных остатков при замещении иона металла, необходимы трехмерные карты разностной электронной плотности металлзамещенных аналогов КАС относительно апофермента. Трудно ожидать, что структурные детали малых изменений конфигурации групп вблизи катиона металла или изменения упорядоченности молекул растворителя в области активного центра могут быть определены на основе разностных карт Фурье, расчи-танных только в проекции. Более того, отсутствие больших конформационных изменений в области активного центра не исключает возможности изменений геометрии координации при замещении иона металла за счет незначительных сдвигов координируемых остатков. Хотя центры связывания ионов Мп(П) практически совпадают с центром связывания Со(И), такой слабый сдвиг тем не менее сопровождается заметным уменьшением ферментативной активности. Малые изменения конфигурации координируемых остатков и геометрии координации следует ожидать на основе сравнения данных о структуре комплексов ионов металлов с данными табл. 4. Поскольку молекула воды, координированная тетраэдрическим 2п 11), образует часть сложной структуры упорядоченных молекул растворителя в области активного центра [37, 252], малые различия конфигурации координируемых остатков гистидина и незначительные сдвиги центров связьшания замещенных катионов металла могут оказывать сильное влияние на упорядоченную структуру растворителя. Эти искажения структуры растворителя, следовательно, приведут к изменению условий протекания реакций с участием воды в области активного центра. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология