Амилазы i и Р механизм действия

Рис. 61. Механизм действия глюкоамилазы (а) и а-амилазы б)

Следует подчеркнуть, что в этом небольшом, казалось бы, химическом процессе - отщепление гексапептида от предшественника-заключено важное биологическое значение, поскольку при этом происходят формирование активного центра и образование трехмерной структуры трипсина, а известно (см. главы 1 и 4), что и белки биологически активны только в своей нативной трехмерной конформации. В том, что трипсин, как и другие протеиназы, вырабатывается в поджелудочной железе в неактивной форме, также имеется определенный физиологический смысл, поскольку в противном случае трипсин мог бы оказывать разрушающее протеолитическое действие не только на клетки самой железы, но и на другие ферменты, синтезируемые в ней (амилаза, липаза и др.). В то же время поджелудочная железа защищает себя еще одним механизмом-синтезом специфического белка ингибитора панкреатического трипсина. Этот ингибитор оказался [c.420]

Механизм действия этих коферментов точно пока неизвестен Кофакторами в металлоактивированных ферментах часто выступают ионы магния, цинка, кальция, то есть металлы с постоянной валентностью Например цинк активирует алкогольдегидроге-назу, щелочную фосфатазу, кальций - а-амилазу, магний — АТФ-азу, гексокиназу и многие другие ферменты, марганец (или магний) [c.67]

Механизм действия гиббереллинов связан с индукцией синтеза или активацией некоторых ферментов, в частности а-амилазы, а также с изменением проницаемости мембран растительных клеток. [c.141]

В тех немногих случаях, когда изучение их специфичности и механизма действия было проведено, оказалось, что обычный путь деградации полисахаридов аналогичен путям распада крахмала и гликогена под действием а-амилазы, т. е. для полного расщепления полисахарида необходимо действие по крайней мере двух ферментов. Первый из них катализирует быстрый распад полисахарида на олигосахариды, причем расщепление гликозидных связей происходит по всей длине полисахаридной цепи. [c.619]

Более подробно мы остановимся здесь на работе Майера и Лар-нера[54] о механизме действия а- и Р-амилаз. Уже несколько десятков лет остается загадочным вопрос, почему при действии а-ами- лазы на полисахариды типа крахмала [c.24]

Механизм действия гиббереллинов до сих пор неясен. Было установлено, что в семенах злаков ГКз стимулирует синтез новых белков, в частности а-амилазы при этом ГКз эффективна в столь низких концентрациях (до 10- мкг/мл), что действует, вероятно, на таком глубоком уровне клеточного метаболизма, как включение и выключение генов, связанных с клеточной дифференцировкой (разд. 23.9). До настоящего времени, однако, убедительных подтверждений этого не получено, и к тому же другие эффекты требуют более высоких концентраций ГКз. Рост клеток растяжением гиббереллины стимулируют только в присутствии ауксинов. [c.261]

Амилаза при прорастании зерна. При прорастании зерна р-амилаза освобождается из нерастворимого соединения с белками, и содержание ее в сво1бо1Д ом состоянии увеличивается по мере прорастания. А. И. Опарин и С. Б. Ка-ден наблюдали, что при прорастании семени р-амилаза перемещается из эндоспер.ма в зародыш, сами же зародыши не в состоянии ее синтезировать. Отмечается также, что содержание р-амилазы в готовом солоде не превышает количества ее, обнаруживаемого после действия папаином на зерно, взятое для проращивания. Эти факты указывают на то, что при прорастании семени р-амилаза под действием протеолитических ферментов переходит в свободное состояние что же касается а-амилазы, то вопрос о механизме накопления ее остается пока открытым. Вероятно, часть а-амилазы освобождается из зимогенного состояния, а часть синтезируется вновь. Наибольшая часть диастаза сосредоточена в области эндосперма, прилегающей к щитку. В вегетативных частях зерна, корешках и ростках диастаз практически отсутствует. [c.103]

Амилазы, типичные ферменты растений, действуют по экзо-типу, отщепляя от концов цепи одновременно по две сахарные единицы в виде мальтозы. Исходная а-связь инвертируется, приводя к образованию -мальтозы. Таким образом, возможно либо прямое одноактное замещение водой, либо механизм с участием карбоний-иона [25]. [c.103]

Наиболее вероятный механизм действия а-амилазы — двойное замещение, сущность которого заключается в разрыве глюкозидной связи в результате про-тоиврования кислородного мостика МН-группой имидазола. В образующемся при этом фермеит-субстратном комплексе субстрат связан ковалентной связью с карбоксильной группой фермента. На этой стадии реакции происходит первое Валь-девовское обращение. На второй стадии, когда комплекс гидролизуется, происходит второе Вальденовское обращение и, таким образом, сохраняется а-аномерная конфигурация продукта реакции (Д. М. Беленький). [c.174]

Широко распространенные а-амилазы [21, 22] являются энйоглико-зидами, гидролизующими полисахаридные цепи крахмала путем атак в случайных точках, расположенных далеко от концов полисахаридной цепи, с образованием коротких полисахаридных цепей (декстринов) и простых сахаров. Реакция протекает с сохранением конфигурации, причем образующиеся восстанавливающие группы находятся в а-ано-мерных формах. а-Амилазы обнаружены как у растений, так и у животных. Например, один высокоактивный фермент этого класса найдеи в слюне человека ), а другой вырабатывается поджелудочной железой. По-видимому, всем а-амилазам совершенно необходимы хлорид-ноны, действующие как активаторы. Однако, какова их роль в механизме действия фермента, до сих пор не ясно. [c.101]

Механизм действия специфических гидролитических ферментов, принимающих участие в метаболизме крахмала, и строение крахмала взаимозависимы, поэтому их лучше всего рассматривать вместе. По, поскольку этот вопрос будет подробно рассматриваться ниже, здесь мы лишь отметим следующее Мейер и др. [119] предложили линейное строение для амилозы и разветвленное для амилопектина, основываясь на том факте, что при действии Р-амилазы на амилозу происходит полное осахари-вание последней, тогда как из амилопектина образуется остаточный декстрин. Группа Мейера впервые иредлоя ила специфичный метод разделения амилозы и амилопектина, основанный на том, что амилоза в отличие от амилопектина растворима в горячей воде (70—80°). Позднее Шох [156] нашел, что амилоза избирательно осаждается к-бутанолом, с которым она образует кристаллический комплекс он использовал это свойство для фракционирования и очистки кукурузного и картофельного крахмала. Позднее было обнаружено, что еще более эффективным осадителем по сравнению с / -бутанолом являются к-амиловый спирт, к-пропиловый спирт и тимол. [c.141]

Как установлено, в животном и растительном мире встречаются два амилолити-ческих фермента, отличающихся по механизму действия а- и Р-амилаза. а-Амилаза может быть названа эндоамилазой. Этот фермент, гидролизуя кислородные мостики между остатками глюкозы, быстро приводит к расщеплению молекулы крахмала на отдельные частицы декстринов и, следовательно, к разжижению крахмального клейстера. р-Амилаза является экзоамилазой. Под влиянием этого фермента от крахмала отщепляется лишь сахар мальтоза (путем гидролиза кислородных мостиков у концевых участков цепей) без образования более сложных продуктов типа декстринов. [c.241]

Изучение состава активного центра ряда гликозидаз показало, например, что в о. гыго-иб-гликозидазе (КФ 3.2.1.10), кишечной маль-тазе и сахаразе (КФ 3.2.1.26) каталитической группой является имидазол. В гликозидазе из 8. сеге а51ае полученные данные свидетельствуют об участии в катализе сульфгидрильной группы. Для р-гли-козидаз обнаружены каталитические группы с рК около 4, что соответствует карбоксильной группе. Гликозидазы расщепляют С—О-связь в полисахаридах. Специфичность действия гликозидаз определяется гликоновой частью молекулы субстрата. Механизм действия амилаз по данным работы [28] можно изобразить следующей схемой [c.177]

Аналогичные группы, по-видимому, действуют как в инвертирующих, так и неинвертирующих энзимах, в частности в а- и р-амилазах. Так как зависимость обоих ферментов от pH также очень близка, можно думать, что в этих случаях различия зависят от стереохими-ческого расположения пары ионов —карбониевого гликозила и кар-боксилатного фермента, что приводит к атаке карбониевого иона водой в разных направлениях. Вообще же, вероятно, нет единой теории, объясняющей механизм действия всех гликозидаз. [c.41]

О механизме действия а- и р-амилаз. До сих пор остается неясным, почему при действии а-амилазы на полисахариды крахмала (и гликогена) с я-1,4-глюкозидными связями получаются сахариды — мальтоза и ее полимерогомологи в а-форме, а при действии Р-амилазы [c.205]

Если действие а-амилазы распространяется на спирализованный участок молекулы крахмала или молекулы амилозы, то гидролиз 1,4-гликозидных связей осуществляется латерально, вдоль одного бока снирализованного 1,4-глюкана. Поскольку каждый виток спирали содержит 6—7 остатков a-D-глюкопиранозы, в результате гидролиза возникают гекса- или гептасахариды. Такой механизм действия а-амилазы показан на рис. 103. [c.330]

Механизм действия а-амилаз изучен мало, что в первую очередь объясняется сложностью субстратов. Однако на основании экспериментальных данных установлено, что за ферментативную активность ответственны свободные NHg-rpynnH [c.301]

Обсуждая механизм действия этилена, авторы обращаЕОт внимание на то, что этот газ активирует не биосинтез целлю-лазы или а-амилазы в отдельных клетках черешка опадающего листа, а меняет проницаемость клеточных мем бран, в частности плазмалеммы, и активирует высвобождение дополнительных количеств этого фермента из цитоплазмы в оболочку. В связи с механизмом действия этилена интересен тот факт, что этот гормон не перемещается активно из одной части растения в другую. [c.6]

Хотя больщинство авторов, исследовавщих механизм действия гормонов (в частности, гиббереллина) в алейроновой системе, связывают их действие с синтезом РНК и белка, теперь известно, что ГАз повышает активность а-амилазы в клетках алейронового слоя ячменя раньше, чем начинается активация синтеза РНК. Поэтому можно думать, что сначала в клетках алейронового слоя происходит высвобождение уже синтезированного фермента, и только после этого становится важной стимуляция ГАз синтеза -а-амилазы. И действительно, в настоящее время многие считают, что в первую очередь гиббереллины в алейроновой системе из ячменя влияют на различные уже существующие в клетках мембраны. Влияние гиббереллина на мембраны клеток алейронового слоя состоит из 1) активации синтеза мембран (особенно гранулярного эИдоплазматического ретикулума), 2) стимуляции образования из эидоплазматического ретикулума микротелец и пузырьков, содержащих гидролитические ферменты и 3) стимуляции выделения а-амилазы через плазматическую мембрану. [c.153]

Эти положения иллюстрируются рис. 6.18. Рис. 6.18, в и г показывают, почему молекулы, сходные с субстратом, но отличные от него по размерам, нереакционноспособны. Согласно модели Кошланда специфичность и каталитическая эффективность фермента связаны друг с другом, но их механизмы различны, и реакция осуществляется только при надлежащем взаимном расположении сорбирующих и каталитического центров относительно молекулы субстрата. Кошланд иллюстрирует это примером Р-амилазы [71]. Этот фермент действует на конечные группы амилозы, но не на другие глюкозидные связи полисахарида. Циклоамилозы являются конкурентными ингибиторами фермента. Сказанное поясняется схемой на рис. 6.19. Реакция происходит лишь при определенном пространственном расположе- [c.388]

Из гликозидаз, действующих на полисахариды, наиболее известны амилазы. В природе существует несколько видов амилаз, ускоряющих реакции гидролиза гликозидных связей в молекуле крахмала с образованием глюкозы, мальтозы или олигосахаридов. Их характеристика и механизм действия рассмотрены в гл. VIII. [c.130]

Если же в реакционную систему добавить линейный декстрин Ое сразу в большой концентрации, он будет превращаться под действием р-амилазы (нижний путь на схеме 50), которая присутствует в значительном избытке. Авторы же вместо того, чтобы условия контрольного опыта максимально приблизить к изучаемым (малые концентрации линейного Оа при совместном действии а- и р-амилазы), поставили опыт для равных концентраций (5 г/л) цнкло-и линейной мальтооктаозы [б] в условиях, далеких от реального эксперимента. Поэтому их вывод о гидролизе циклооктадекстрина а-амилазой по механизму множественной атаки нельзя считать обоснованным. [c.82]

Если исходные предположения авторов работы [16] верны, то-по мере перехода от одноцепоче шого к многоцепочечному механизму разница /.max—Яо должна изменяться от нуля до определенных положительных величин. В качестве полностью неупорядоченного действия принималась деструкция амилозы под действием фосфорилазы из картофеля, где разность Хтах—Хо была равна 44 нм. При гидролизе амилозы под действием р-амилазы эта разница при оптимальных условиях реакции оказалась равна 20 нм,, отсюда следует, что способ действия р-амилазы является промежуточным между одноцепочечным и многоцепочечным, т. е. соответствует механизму множественной атаки. [c.90]

Пример II. При изучении гидролиза мальтооктасахарида Ое под действием а-амилазы из поджелудочной железы свиньи Робит и Френч в работе [17] предположили, что скорость образования продуктов (л2 и Об будет одинаковой, если ферментативная атака происходит по неупорядоченному механизму. Если же фермент действует по механизму множественной атаки, то скорость образования Ог будет выше, чем Ое. При этом авторы полагали (и, видимо, без должных оснований),, что за время эксперимента образующийся Оа не будет подвергаться повторной атаке ферментом. Однако из табл. 3 и 6 видно, что реакционная способность мальтодекстринов Об (и выше) почти одинакова и соответствующее предположение авторов работы [17] некорректно (кроме того, моделирование для обоснования этого предположения в работе не проводилось). [c.91]

Авторы работы [18] показали, что, введя представление о множественной атаке в кинетическую схему (см. схемы 52—53), можно согласовать теоретические расчеты и экспериментальные данные для действия Така-амилазы Л, если степень множественной атаки равна 1,6 (рассчитано по формуле 62), и субстрат проскальзывает вдоль активного центра на мальтотриозный фрагмент. Согласование экспериментальных и теоретических данных для действия глюкоамилазы не совсем удовлетворительное даже в оптимальном случае (степень множественной атаки 8,0 и периодическое проскальзывание на одну глюкозную единицу), хотя и лучшее, чем без введения механизма множественной атаки. [c.92]

Исключительная эффективность действия амилаз объясняется уникальным механизмом, включающим комбинацию общего кислотного катализа имидазолом с основным катализом или образованием ковалентной связи с карбоксильной группой. Эффективности действия способствует искривление пиранозного кольца углевода при сорбции на ферменте в конфигурацию полукреола, чем снижается энергетический барьер реакции и обеспечивается совместное действие функциональных групп фермента и атака водой (Д. М. Беленький). [c.178]

Изучение характера действия а-амилаз позволяет обнаружить многие детали возможного типа связывания субстрата, а также выяснить возможные механизмы ферментативного действия [22, 23]. У фермента из поджелудочной железы свиньи область связывания субстрата имеет, по-видимому, пять подцентров, каждый из которых способен удерживать один остаток глюкозы. Расщепление цепи происходит По связи между остатками, связанными со вторым и третьим подцентра-ми (пронумерованными от восстанавливающего конца молекулы субстрата). При использовании различных 0-замещенных субстратов было найдено, что наличие оксиэтильных групп во многих частях молекулы субстрата не мешает проявлению каталитического действия фермента. Однако при использовании субстратов, содержащих оксиэтильную группу при С-2, С-3 или С-6 того остатка глюкозы, у которого происходит замещение, ферментативное действие блокируется. Лактон мальто-бионовой кислоты (4-глюкозильное производное 5-глюконолактона) является мощным ингибитором конкурентного типа. Следовательно, можно думать, что субстрат этого фермента имеет конформацию полукресла в переходном состоянии или в состоянии, близком к переходному. Френч и др. [23] высказали предположение, что фермент прочно удерживает глюкозильный остаток за счет образования водородных связей с гидроксильными группами при С-3 и С-6, а затем вызывает вращение вокруг связи С-2—С-3 путем точного захвата и смещения гидроксильной группы при С-2 [стадия а в уравнении (7-12)]. Таким образом, конфор- [c.101]

Наблюдаются и такие цепи катаболических реакций, когда субстрат действует как индуктор фермента только для первой реакции, затем первый промежуточный продукт А индуцирует биосинтез следующего фермента и т. д. Использование регуляторного механизма индукции ферментов дает возможность значительно увеличить синтез этих ферментов. При длительном выращивании культуры Е. oii на среде с лактозой содержание Р-галактозидазы увеличивается в 1000 раз. После индукции количество этого фермента в клетке достигает 3% общего содержания белков. Аналогичная картина наблюдается при работе с продуцентом амилазы — плесневыми грибами рода Aspergillus. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология