Голофермент

Во многих ферментативных реакциях роль кофермента выполняет какой-либо витамин. Фермент без необходимого для него кофермента называют апоферментом, а сочетание апофермента и кофермента - голоферментом [c.451]

Объясните каждый из следующих терминов а) фермент б) апофермент в) денатурация г) активный центр д) голофермент е) специфичность ж) пептидаза з) число оборотов. [c.467]

Ферменты образуются внутри клеток, но они могут действовать и вне клетки, причем их можно выделить из клеток без потери активности. Следовательно, ферментативные реакции можно проводить и во внеклеточной среде. Биокатализаторы — высокомолекулярные белки с определенной надмолекулярной структурой, содержащие активный центр, который обычно находится во впадине (рис. 14.2). Во многих случаях активный центр представляет собой сложную органическую молекулу или ион металла (кофактор) и может быть либо связан, либо не связан с белком гомео-полярной связью. Комплекс белка (апофермент а) с кофактором называют голоферментом. [c.300]

По-видимому, РНК Полимераза способна правильно присоединяться к промотору только в форме полного голофермента. Она состоит из субъединиц а, Р, (3 а и со. В отсутствие легко отделяющегося фактора сигма (а) фермент обладает полной каталитической активностью, но не способен связываться со специфическим участком ДНК-промотором. Этот фактор транскрипции (сигма) играет, вероятно, важную роль при специфическом присоединении полимеразы к ДНК. [c.481]

Известно, что все ферменты являются веществами белковой природы. Молекулы многих из них — это обычные, характерные молекулы белков, не содержащие иных дополнительных компонентов иными словами, это — простые белки. Однако уже давно доказано, что многие ферменты обладают каталитически активными простетическими группами небелковой природы, т. е. представляют собой сложные белки. Простетические группы обычно можно отделить от белковой части различными способами диализом, пропусканием раствора через сефадекс, и др. Для таких сложных ферментов обычно принимают следующие термины если диализируемая часть представляет собой органическую молекулу, ее называют коферментом белковую часть называют апоферментом, а их соединение определяют как голофермент. Коферментами часто являются молекулы витаминов. Большая часть окислительно-восстановительных ферментов имеет кофер-ментные группы. Интересно, что этот термин редко применяют к ионам металлов, хотя они часто выполняют ту же характерную функцию. [c.39]

Из сказанного выше ясно, что двойная специфичность фермента обусловливает и двоякого рода активность во-первых, узнавание субстрата и соединение с ним и, во-вторых, химическое преобразование присоединенного субстрата. Оказывается, эти функции осуществляются разными частями молекулы фермента. Большинство ферментов можно разложить на апофермент и кофермент (рис. 4). В одиночку эти компоненты не способны воздействовать на субстрат только после того, как они объединятся в голофермент (от греческого голос — весь, целый), ферментативная активность восстанавливается. [c.27]

Рис. 4. Многие ферменты разлагаются на апофермент (слева) и кофермент (зеленый кружок справа). Каждый из этик компонентов в отдельности не способен к преобразованию субстрата только объединившись в голофермент они приобретают ферментативную активность. В молекуле фермента имеется определенный участок — здесь он показан черным,— к которому пригоняется молекула субстрата.

Полная сложная активная молекула называется голоферментом. [c.335]

Сигма-фактор принципиально изменяет характер взаимодействия РНК-полимеразы с ДНК. У голофермента сродство к слабым участкам связывания, т.е. любым последовательностям ДНК, резко снижено. Константа связывания для этой реакции составляет 10 а ее [c.133]

Но сигма-фактор сообщает ферменту способность узнавать специфические участки связывания. Голофермент может очень прочно связываться с промоторами константа связывания при этом составляет а полупериод жизни образующегося комплекса длится несколько часов. Эта константа ассоциации является [c.133]

Как показано на рис. 10.1, распознавание промоторов голоферментом существенным образом отличается от реакции минимального фермента со слабыми участками связывания. Взаимодействие голофермента с промотором начинается с формирования аналогичного закрытого (бинарного) комплекса. Но затем он переходит в открытый комплекс. При этом происходит плавление небольшого участка ДНК в пределах той последовательности, которая связана с ферментом. Обычно фермент экранирует примерно 60 нуклеотидных пар молекулы ДНК, внутри которых 12-17 пар нуклеотидов (согласно разным определениям, см. далее) находятся в неспаренном состоянии и образуют участок с одноцепочечной структурой. В результате ряда последовательных событий, приводящих к формированию открытого комплекса, происходит прочное связывание. [c.134]

Особенности этих типов связывания указывают на то, что РНК-полимераза может находить промоторы методом проб и ошибок, как это показано на рис. 10.2. Любой не работающий в данный момент в клетке минимальный фермент скорее всего существует в форме закрытых слабых комплексов, поскольку образование таких комплексов происходит быстро, а распад-медленно. (К сожалению, точно не известно, какая часть молекул свободных РНК-полимераз клетки существует в форме минимального фермента и какая представлена голоферментом.) Голо( рмент очень быстро ассоциирует со слабыми участками связывания и также быстро отделяется от них. Таким образом, продвигаясь вдоль молекулы ДНК, голофермент образует и разрушает ряд закрытых комплексов до тех пор, пока в процессе поиска (случайно) не натолкнется на промотор. Тогда в результате узнавания специфической последовательности он может прочно связаться с ДНК в нужном участке и образовать открытый комплекс. [c.134]

Константа скорости связывания с промоторами очень близка к тому пределу, который определяется скоростью диффузии. Поскольку связывание происходит очень быстро, то скорость данного процесса ограничивается в основном скоростью диссоциации голофермента от слабых [c.134]

Освобождение минимального фермента происходит при терминации, после чего он либо связывается со свободными участками ДНК, либо с сигма-фактором, образуя голофермент, который стабильно взаимодействует только с промоторами. Сигма-фактор отделяется сразу же, как только образуется тройной комплекс. [c.134]

Наличие цикличности во временном объединении сигма-фактора с минимальным ферментом решает дилемму, стоящую перед РНК-полимеразой привести в соответствие взаимодействие фермента с матрицей при инициации и элонгации. Это в самом деле дилемма, поскольку для инициации требуется прочное взаимодействие только с определенными последовательностями (промоторами), тогда как при элонгации необходимо прочное связывание со всеми последовательностями, вдоль которых происходит движение фермента. Минимальному ферменту присуще высокое сродство к ДНК, которое увеличивается в присутствии новосинтезированной РНК. Однако его сродство к слабым участкам связывания слишком велико, чтобы позволить ферменту эффективно находить промоторы. При этом поиск участков прочного связывания методом проб и ошибок путем ассоциации и диссоциации может длиться много часов. Сигма-фактор значительно ускоряет этот процесс, уменьшая стабильность слабых комплексов. В то же время, стабилизируя ассоциацию в участках прочного связывания, сигма-фактор необратимо сдвигает реакцию в сторону образования открытых комплексов. Но затем действия голофермента парализуются его же собственным специфическим сродством к промоторам. Поэтому, освобождаясь от сигма-фактора, фермент снова способен связываться с любой последовательностью ДНК, что позволяет ему продолжать транскрипцию. [c.135]

Ни одну из субъединиц нельзя считать участком связывания для а. Все они, по-видимому, прямо или косвенно участвуют в превращении минимального фермента в голофермент. [c.137]

Одним из наиболее интересных ферментов в человеческом организме является угольная ангидраза, которая катализирует выделение растворенной углекислоты из крови в воздух, находящийся в легких. Если бы не этот фермент, организм не смог бы достаточно быстро освобождаться от СО2, накапливаемого при клеточном обмене веществ. Этот фермент с молекулярной массой 30000, содержащий один атом цинка в молекуле, способен катализировать дегидратацию с дальнейщим переходом в воздух до 10 молекул СО2 в секунду. К какой части этого описания применимы термины голофермент, апофермент, кофактор или число оборотов [c.468]

В Е. oli, зараженной фагом MS2, специфичная РНК-зависимая РНК-полимераза (РНК-синтетаза) появляется вскоре после заражения и достигает максимума через 30—45 мин. Эта полимераза была выделена в очищенном виде из экстрактов зараженных клеток и отделена от ДНК-зависимой РНК-полимеразы и от полинуклеотидфосфорилазы [142, 171—173]. В очищенной форме она представляет собой голофермент, тесно связанный со своей природной матрицей, двухцепочечной репликативной формой РНК фага MS2. Этот голофермент синтезирует in vitro вирусную РНК фага MS2 тина родительской в присутствии четырех рибонуклеозид- [c.249]

НОГО нами для бактерий оксигеназа разрывает индольное ядро Ь-триптофана с образованием М-формилкинуренина. Это первый фермент в процессе распада триптофана у млекопитающих и у бактерий (фиг. 25). Количество этого фермента в печени крыс можно повысить, добавляя им в пищу Ь-триптофан. Выделенный белок не проявляет ферментативной активности по отношению к Ь-триптофану, если в реакционную смесь не добавить какой-нибудь восстановитель, например аскорбиновую кислоту. Этот процесс, как было показано, состоит из двух стадий. Во-первых, неактивный фермент (апофер-мент) должен соединиться со своей простети-ческой группой, гематином, образуя голофермент. Для этой реакции необходим триптофан (или его аналог), так же как и источник гема-тина, такой, как метгемоглобин. Во-вторых, голофермент образуется в окисленной форме и должен быть восстановлен, чтобы осуществлять окисление триптофана. Для этого процесса восстановления необходим триптофан в небольших концентрациях [c.76]

Фермент, катализирующий реакцию (XI.8),— глицеральдегидфосфат-дегидрогеназа (ГАФД) — распространен чрезвычайно широко. Для проявления его активности необходимы свободные 8Н-группы (на молекулу фермента приходится 14 титруемых групп). Мышечная ГАФД связывает кофермент (НАД+) настолько прочно, что он не отделяется от фермента даже при повторной кристаллизации или при диализе. Для полного удаления кофермента применяют адсорбцию на колонке из активированного угля. При этом освобогкдается четыре молекулы НАД+, так что для регенерации голофермента к апоферменту должны присоединиться четыре молекулы пиридиннуклеотида. В образовании этого комплекса, спектр поглощения которого отличается от спектра поглощения свободного кофермента, по-видимому, принимает участие такое же число цистеиновых остатков белка. Было показано, что как в прямой, так и в обратной реакции в качестве обязательного промежуточного продукта образуется ацилфермент, имеющий следующую структуру (представлена неполностью) [c.289]

Было показано, что высокоочищенный голофермент из печени кролика содержит пиридоксальфосфат. Серинальдолазная активность обнаружена в экстрактах из турнепса и цветной капусты методом меченых атомов если метку вводили в виде С -серина, то она накапливалась в глицине, и наоборот [74] [c.217]

Скорость образования некоторых структур высшего порядка, по-видимому, строго регулируется. В то время как вторичная структура определяется в основном, если не исключительно, последовательностью аминокислот в самой цепи, третичная и четвертичная структуры, по крайней мере отчасти, находятся под контролем других молекул. Например, агрегация субъединиц в активный голофермент (образование четвертичной струк-" туры) может зависеть от их фосфорилирования, катализируе-мого другим ферментом, а этот процесс может в свою очередь регулироваться гормонами. На равновесие между неактивными субъединицами и активным олигомером часто влияют субстраты и кофакторы данной реакции. Таким образом, эпигенетический, контроль ферментативных функций на уровне образования тре- х ичной и четвертичной структур может играть существенную роль в метаболической регуляции. [c.17]

После активации РНК-полимераз, трансляции информационных РНК в исходные белковые субъединицы и сборки из надлежащих субъединиц голоферментов, каждый из которых разместится в клетке надлежащим образом, организм будет располагать еще одним уровнем регуляции — механизмами, регулирующими активность нового набора ферментов. Как мы уже отмечали, путь, ведущий к образованию аммиака, совершенно четко ответвляется от пути, ведущего к синтезу мочевины. Эти два пути конкурируют между собой самым непосредственным образом из-за общего субстрата, НН , и косвенным образом из-за глутамата. Распределение азота глутаминовой кислоты между обоими путями, несомненно, тщательно регулируется. Детали этой регуляции сейчас еще только выясняются однако полученные данные позволяют уже рассмотреть в этом аспекте свойства КФС-1, глутаматдегидрогеназы и глутаминсинтетазы — трех ферментов, которые занимают в этом участке метаболизма столь важные стратегические позиции, что регуляция их активности играет первостепенную роль в управлении уреотелией. [c.178]

О роли этих двух форм в каталитическом механизме медь-оксидаз пока ничего не известно. Характер кривых титрования свидетельствует о наличии в белке голофермента двух различных, связывающих медь, систем. Оказалось, что фракция Си+ не отвечает за энзиматическую активность, ибо связывание этой порции меди в белке специфическим хелатным агентом не влияет на активность фермента. В нативном ферменте эта форма меди не комплексируется непосредственно с хелатным агентом и образование комплекса имеет место, если фермент функционирует. Возможно, обратимые структурные изменения белка, имеющие место в ходе каталитического цикла, делают эту нефункциональную медь (Си+) доступной для комплексообразования. [c.161]

Голофермент (азрр а) можно разделить биохимическими методами на два компонента минимальный фермент ( зРр ) и сигма-фактор (а-полипептид). В названии компонентов отражен тот факт, что только голофермент может инициировать транскрипцию, а далее сигма-фак-тор освобождается из комплекса и собственно элонгация осуществляется минимальным ферментом. Таким образом, минимальный фермент способен синтезировать фосфодиэфирные связи на ДНК-матрице, но он не может инициировать транскрипцию в нужном участке. [c.133]

Поскольку РНК-полимеразе необходимо нарушить структуру ДНК, образование открытых комплексов и транскрипция быстрее протекают на отрицательно су-перспирализованной кольцевой ДНК, чем на линейной. То напряжение, которое возникает в двойной спирали в результате суперспирализации, облегчает расплетание двух цепей. Это может иметь важное значение для инициирования транскрипции по крайней мере на некоторых промоторах (гл. 11). Поскольку образование промоторов предполагает разделение цепей ДНК, то открытый комплекс между голоферментом и ДНК менее стабилен в условиях низкой температуры и высокой ионной силы, тог- [c.134]

Каким образом сигма-фактор влияет на способность минимального фермента ассоциировать с ДНК Проведенные ранее эксперименты указывали на то, что сигма-субъединица непосредственно не связывается с дуплексом ДНК. Однако возможно, что она способна взаимодействовать с ДНК, находящейся в суперспирализованном состоянии, хотя мы не имеем данных о том, может ли она сама узнавать специфические нуклеотидные последовательности. В то же время известно, что когда голофермент образует прочно связанный комплекс с промотором, сигма-фактор контактирует с ДНК в области начального плавления, в точке, расположенной непосредственно перед стартовой точкой транскрипции. Добавление сигма-фактора может изменить конформацию минимального фермента таким образом, что он менее эффективно распознает слабый участок связывания и уже в форме голофермента может специфически контактировать с участками прочного связывания. [c.135]

Выделенная в чистом виде а-субъединица существует в форме димера, способного связываться с -субъедини-цей затем комплекс aj присоединяет , образуя минимальный фермент. При инфицировании Е. соН фагом Т4 а-субъединица модифицируется в результате ADP-рибо-зилирования аргинина. Это сопровождается уменьшением сродства к обычным промоторам, распознаваемым голоферментом. Следовательно, вполне возможно, что а-субъединица играет какую-то роль в распознавании промотора. [c.137]

Прочные участки связывания, на которых РНК-полимераза (голофермент) образует стабильные инициирующие комплексы, располагаются внутри промоторов. Эти последовательности ДНК могут быть получены с помощью методики, приведенной на рис. 11.3. Как показано на рисунке, РНК-полимераза in vitro взаимодействует с матрицей, содержащей определенную транскрипционную единицу. Затем с помощью фермента ДНКазы гидролизуют все участки ДНК, не защищенные РНК-полимеразой. [c.140]

Годом позже аналогичная посредническая функция была приписана Р. Эллисом и соавт. [210, 211] белку, временное участие которого, по их предположению, необходимо для правильной сборки олигомерного голофермента рубиско (рибулозобифосфат-карбоксилазы-оксигеназы), синтезируемого в хлоропластах высших растений. Было установлено, что присутствующий в избытке белок не входит в состав зрелого фермента, а образует промежуточный невалентный комплекс с большой субъединицей рубиско перед ее ассоциацией с другими субъединицами. [c.419]

Недавно были опубликованы очень важные результаты дальнейших исследовании, касающихся роли кальция в термостабильности термолизина (Dahlquist et al., 1976). Показано, что избыток ионов Са + стабилизирует нативный голофермент, препятствуя тому, что, по-видимому, является кооперативным структурным переходом, приводящим в конечном счете к автолизу фермента при температурах выше 50°С. Подобным стабилизирующим действием не обладают ни цинк (присоединяющийся к участку, отличному от участков связывания четырех ионов Са2+), ни тербий (присоединяющийся к двойному участку связывания Са +). Если тербий присоединяется не к двойному участку связывания Са +, а к другим участкам молекулы, то при этом также наблюдается ее стабилизация, что навело авторов иа мысль о вовлечении в переход, вызывающий автолиз фермента, участка молекулы, отличного как от активного центра, так и от двойного участка связывания Са +. При условии, что ионы тербия прочно присоединены к двойному участку связывания Са +, удаление двух других ионов Са + из соответствующих участков приводит к необратимому изменению фермента, сохраняющего лишь около 40% исходной каталитической активности. Однако измененный таким способом термолизин денатурируется при низкой температуре и при нагревании не стабилизируется ионами Са +. [c.302]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.228 ]

Стратегия биохимической адаптации (1977) -- [ c.17 , c.178 ]

Иммуноферментный анализ (1988) -- [ c.15 , c.16 , c.74 , c.97 ]

Структура и механизм действия ферментов (1980) -- [ c.345 ]

Биохимия Т.3 Изд.2 (1985) -- [ c.54 , c.55 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология