Стероид-гидроксилазы

Ферменты, способные осуществлять трансформацию стероидов (гидроксилазы, редуктазы, оксидазы и т. п.), были обнаружены у некоторых беспозвоночных, но, возможно, эти ( рменты малоспецифичны возможно также, что их биосинтез индуцируется только в присутствии стероидного субстрата. В опытах, проводимых без антибиотиков, нельзя исключить возможность трансформации стероидов ферментами кишечной флоры. Интересные результаты были получены в опытах с пчелой Apis mellifi a если в пчелиный корм добавлять прогестерон или 17а-оксипрогестерон, то они превращаются на 10—16% в другие продукты независимо от того, добавлялись ли в корм антибиотики или нет. В естественных условиях оба эти стероида у пчелы не обнаружены. Метаболиты, которые образуются при их скармливании пчелам, обусловлены действием гидроксилаз, ре-дуктаз и оксидаз [322]. Иглокожие синтезируют глико- [c.96]

Кинетика действия этой группы ферментов изучена лишь на примерах За- и Зр,17р-оксистероид-дегидрогеназ (гл. III). Характер кинетических закономерностей согласуется с литературными данными для ферментов соответственно с одним и двумя реакционными центрами [185]. Влияние pH на кинетику также мало изучено в основном приводятся лишь кривые pH — активность. В случае обратимых реакций, катализируемых оксистероид-дегидрогеназами, Н" входит в уравнение реакции, и поэтому константа скорости является линейной функцией pH. Для стероид-дегидрогеназ оптимальна щелочная среда (pH 8—9), для стероид-гидроксилаз—нейтральная или слабокислая среда (pH 5,5—7,0), а для стероид-изомеразы скорость приблизительно постоянна при pH 6—9. С другой стороны, влияние кофакторов и ингибиторов изучено весьма подробно, поскольку оно позволяет получить сведения о природе простетической группировки. [c.27]

Стероид-гидроксилазы широко распространены в природе в животных организмах они принимают участие в биосинтезе гормонов коры надпочечников и желчных кислот, а в растениях — в биосинтезе кардено-лидов и сапогенинов. Физиологическая роль гидроксилирования стероидов для микроорганизмов заключается, по-видимому, в детоксикации липофильных субстратов, блокирующих активные центры клеток. Кроме того, стероид-гидроксилазы могут принимать участив в метаболизме продуцируемых некоторыми грибами стероидных кислот (см. Введение). В табл. 14 проведено сравнение гидроксилирования стероидов ферментами микроорганизмов и ферментами тканей животных [7—9]. Хотя ферменты микробного происхождения неспособны гидроксилировать стероиды в положения 2а, 6а и 20а, подобно ферментам из тканей, в целом первая группа ферментов несравненно более разнообразна, что отражает большее разнообразие метаболических реакций в микроорганизмах. [c.60]

Большинство микроорганизмов имеет тот или иной специфический набор гидроксилирующих ферментов — стероид-гидроксилаз, каждый из которых осуществляет гидроксилирование, как правило, лишь в одно положение. При этом следует, во-первых, подчеркнуть, что отдельные гидроксилазы также индивидуальны у каждого микроорганизма и различаются в ряде аспектов поэтому то, что справедливо для одной гидроксилазы, может быть неприменимо к другой. Во-вторых, один и тот же фермент может, хотя и очень редко, в зависимости от строения субстрата, гидроксилировать его в различные положения. Примером может служить Fusarium Uni, гидроксилаза которого вводит в С/В-тгаранс-стероиды 15а-оксигруппу, а в С/В-г ис-стероиды — 12р-оксигруппу. Поэтому не- [c.62]

Легкая доступность для гидроксилирования таких пространственно затрудненных положений стероидного скелета, как Ир-положение, показывает, что стереохимия субстрата не имеет определяющего значения в выборе места атаки. Напрапление гидроксилирования, по-видимому, определяется в первую очередь пространственным строением и другими характеристиками стероид-гидроксилаз, о которых нам практически ничего неизвестно. Эти ферменты способны атаковать и первичные 19-и 21-положепия, и вторичные 1-, 2-, 6-, 7-, 11-, 12-, 15- и 16-положения, и третичные 5-, 8-, 9-, 14- и 17-положения. Одинаково часто вводятся в стероидную молекулу аксиальные и экваториальные оксигруппы, иногда в процессе ферментации с одним микроорганизмом так, гидроксилирование в экваториальное Иа-положение часто сопровождается [c.79]

Аналогичное предположение было выдвинуто и доказано при сравнении гидроксилирования С/В-цис- и С/В-т/ аис-стероидов. Культура Fusarium Uni гидроксилирует карденолиды и буфадиенолиды в 12р, а андростаны и прегнаны — в 15а-положение [102, 118, 119]. Возникает вопрос, образует ли микроорганизм два специфических гидроксилирую-щих фермента — 12р- и 15а-гидроксилазы, или же дело идет только об одном относительно неснецифичном ферменте Предпринятые для выяснения этого вопроса кинетические эксперименты позволили сделать вывод в пользу второго предположения [7, 120]. Таким образом, место атаки стероид-гидроксилазы F. Uni контролируется стереохимией субстрата, которая влияет на пространственное строение фермент-субстрат-ного комплекса и тем самым активирует различные положения стероидного скелета. Это становится ясным при сравнении молекулярных моделей карденолида (г ис-сочленение колец А/В и /D) и кортикостероида (Д -З-кетон, траис-сочленение колец /D) (рис. 4). У последнего стероидный скелет почти плоский и вытянутый, а псевдоэкваториальное 15а-положение испытывает малые пространственные затруднения и открыто [c.82]

Большинство работ по микробиологическому гидроксилированию стероидов охватывает преимущественно химическую сторону проблемы, в то время как механизм этой реакции и природа участвующих в ней ферментов остаются недостаточно изученными. Это положение в значительной мере объясняется тем, что до сих пор из микроорганизмов не удалось выделить чистых препаратов ферментов, ответственных за гид-роксилирсвание, и даже активные бесклеточные экстракты были получены лишь в самое последнее время [139, 140]. Стероид-гидроксилазы оказались крайне неустойчивыми так, частично очищенные препараты ИР- и 14а-стероид-гидроксилаз теряли активность за 24 часа даже при выдерживании на холоде (от —30 до 0°) [139]. Поэтому выводы о природе ферментов приходилось делать на основании изучения цельных культур, что приводило к различным противоречиям. [c.85]

С другой стороны, при гидроксилировании прогестерона urvularia lunata было показано, что культуры, выращенные как в присутствии, так и в отсутствие прогестерона, начинают превращать субстрат немедленно после внесения, т. е. в метаболизме отсутствует лаг-фаза (индукционный период) [142, 144]. Отсюда был сделан вывод, что стероид-гидроксилазы в данном случае являются конститутивными ферментами. По-видимому, характер образования гидроксилирующих ферментов может быть различным у разных видов микроорганизмов. Весьма вероятным представляется также предположение, что большинство микроорганизмов содержат малые количества стероид-гидроксилаз, активность которых резко возрастает при контакте с субстратом, как это имеет место для оксистероид-дегидрогеназ (см. гл. П1, стр. 121). [c.86]

Изложенные данные приводят к выводу о том, что при гидроксилировании стероидов большую роль играет фермент, содержащий тяжелый металл. Среди таких ферментов в первую очередь следует учитывать Ре-содержащие ферменты типа пероксидазы и Сп-содержащие ферменты типа фенолоксидазы. Чтобы установить, к какой из этих групп принадлежат стероид-гидроксилазы, было изучено влияние следов Fe и Си" " на гидроксилирование стероидов urvularia lunata [142, 153] (рис. G). Рис. 6 показывает, что добавление ионов железа резко увеличивает выход продуктов гидроксилирования, в то время как добавление ионов меди такого действия не проявляет. Следует поэтому сделать вывод о том, что при гидроксилировании стероидов в данном случав принимает участие железосодержащий фермент. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология