Имидазольные группы

Если при нейтральных или близких к нейтральным значениях pH имеет место бифункциональный катализ, т. е. взаимодействие между незаряженными имидазольными группами, то для описания взаимодействий между полимерным катализатором и субстратом можно предложить три механизма. [c.297]

Имидазольные группы боковых цепей гистидина составляют часть активного центра многих ферментов. Как и другие основные группы белков, они могут также связывать ионы металлов [c.83]

На стадии ацилирования происходит нуклеофильная атака карбонильного углерода субстрата обобщенным нуклеофилом активного центра 8ег-195... Н1з-57... Азр-102. В результате ацилирования активного центра происходит поворот остатка 8ег-195 вокруг С —Ср-связей, что сопровождается перемещением атома кислорода на- 2,5А. При этом имидазольная группа Н1з-57 перемещается в сторону растворителя [18]. В результате имидазольная группа Н13-57, будучи включенной в свободном ферменте (и, по-видимому, в комплексе Михаэлиса) в водородную связь с 8ег-195 (рис. 31), в ацилферменте предоставляет свой М атом для образования водородной связи с водой (рис. 32). В итоге активированная молекула воды приобретает способность эффективно атаковать карбонильный- углерод субстрата на стадии деацилирования. При этом образуется кислотный продукт гидролиза и регенерируется свободный фермент. Таков в общих чертах химический механизм гидролитического действия химотрипсина. [c.131]

Подобным же образом таутомеризация имидазольной группы, присутствующей в большинстве белков, связана с резонансом имидазолий-катиона. Представим себе, что протон при взаимодействии со структурой А [уравнение (2-6)] присоединится к атому азота, находящемуся в 1-м положении тогда вследствие резонанса положительный заряд немедленно распределится между обоими атомами азота. Это придаст кислотные свойства протону при атоме азота, находящемся в 3-м положении, протон диссоциирует и образуется таутомер В. Таутомеризации [c.79]

Каталитическая селективность сополимера к положительно заряженному субстрату объясняется электростатическим притяжением между субстратом и анионами карбоксильных групп полимерной матрицы, что создает высокую локальную концентрацию субстрата вблизи нуклеофильных имидазольных групп. [c.299]

При замещении имидазольной группы на молекулу пиридина соединение перестает связывать кислород, а железо в нем не окисляется до трехвалентного состояния. Основность имидазольного кольца и его расположение относительно Ре (II) в составе гема приводят к уникальной способности связывать кислород. Это модельное соединение связывает СО гораздо сильнее, чем О2. [c.363]

Как уже указывалось, в результате сорбции субстрата на ферменте субстратный карбонил оказывается расположенным вблизи нуклеофила активного центра (см. рис. 33). На стадии ацилирования головная группа ферментного нуклеофила — это гидроксил 5ег-195, взаимодействующий с имидазольной группой Н1з-57. Не исключено, что в реакции принимает участие карбоксильная группа Азр-102 (см. рис. 31) и все эти группы образуют систему с эстафетной передачей заряда [19, 37] [c.157]

Туг-248 в карбоксипептидазе. Имидазольная группа [c.68]

Рис. 23. Зависимость константы скорости гидролиза соединений (ХЬ—ХЬУ), содержащих незаряженную имидазольную группу, от разности р/Са уходящего фенола и имидазольной группы [61]

В итоге на основании модельных экспериментов можно заключить [60], что система с эстафетной передачей заряда может эффективно действовать только в каких-то совершенно специфических структурных условиях, которые в ферменте существуют благодаря гетерогенной природе белковой макромолекулы. А именно, для функционирования такого трехкомпонентного катализатора требуется, по-видимому, полная дегидратация карбоксильной группы, но при этом должен сохраниться свободным доступ для воды к расположенной рядом имидазольной группе. [c.103]

Значение 10 характерно для величины многих ферментов (см. рис. 109). Кроме того, укажем, что оптимальное значение рКа 7, необходимое для эффективного катализа, соответствует р/Са имидазольной группы остатка гистидина (который входит, как известно, в активный центр многих ф ерментов) [34, 44]. На этом основании Эйген и Хам-мес полагают, что максимальная скорость ферментативного катализа ограничена скоростью элементарной стадии переноса протона (в кислотно-основных механизмах катализа) [37]. [c.273]

Атомы цинка расположены на оси симметрии 3-го порядка и связаны с тремя имидазольными кольцами гистидинов В-10. Роль атомов цинка не совсем ясна. Гексамеры легко образуют ромбические кристаллы даже внутри панкреатических клеток, синтезирующих инсулин. Структура инсулина воплощает в себе основные особенности строения олигомерных ферментов, обладающих циклической или диэдрической симметрией. Как и в случае гексамера инсулина, центральные части таких молекул часто открыты и торчащие боковые группы аминокислотных остатков (в случае инсулина имидазольные группы) образуют как бы гнезда , в которые могут входить ионы или молекулы, регулирующие активность белков. Однако функциональная роль цинка при действии инсулина остается пока неизвестной. [c.293]

Иод-, бром- и хлорацетаты натрия легко взаимодействуют с сульфгидрильными, аминными, имидазольными группами полимерного субстрата с образованием соответствующих карбок-симетильных производных. Так, S-карбоксиметилирование белков в растворе иодуксусной кислоты происходит очень быстро и специфично. Реакции алкилирования иодистым метилом или дибромэтиленом протекают медленнее, нежели с иодуксусной кислотой, и реализуются преимущественно на -SH- и NH2-группах белка. В некоторых случаях возможен также деструктивный распад полимерной цепи. [c.369]

Впоследствии Комияма и Бендер [92] выдвинули предположение, что протон, оторванный от гидроксильной группы серина имидазольной группой гистидина, переходит к атому азота уходящей группы амида, прежде чем завершается образование связи между карбонильным углеродным атомом амида и атакующим атомом кислорода серина. [c.224]

Предложенная Клотцем и сотр. [171] жесткая макромолеку-лярная матрица, обладающая каталитическими имидазольными группами и мицеллообразующими гидрофобными участками,— самый близкий к ферментам синтетический полимер из всех полученных до сих пор. Клотц назвал его синзимом (синтетическим энзимом), так как его активность близка (того же порядка) к активности ферментов. [c.300]

В отличие от циклодекстрина, молекула которого трехмерна, данная система плоская. Это вполне подходящая модель для оценки гидрофобных и электростатических взаимодействий прц известной геометрии. Наличие имидазольной группы в 17р-поло-жении обеспечивает каталитический эффект, наблюдаемый при гидролизе эфиров. [c.313]

Нерешен также и вопрос о ковалентном катализе. В ряде ферментативных реакций образуются промежуточные соединения с ковалентной связью между ферментом и субстратом [29, 48, 49]. В качестве примера можно указать на протеазы, где в ходе ферментативной реакции образуется ацилфермент (см. гл. IV). Трудно сказать, почему реакция не протекает прямо, а идет через образование промежуточного соединения с ферментом (или коферментом). В этом отношении Дженкс [29] указал, что именно здесь могут быть заложены важные химические закономерности ферментативного катализа, которые в настоящее время почти или вообще не поняты . Не исключено, однако, что причина простая, а именно, что в ковалентно-связанном промежуточном соединении легче, чем в сорбционном фермент-субстратном комплексе, реализуются различного рода механизмы напряжения, которые позволяют использовать свободную энергию сорбции химически инертных субстратных фрагментов на ферменте на понижение активационного барьера скоростьлимитирующей химической стадии (см. 4 этой главы). Возможно, наличие промежуточных соединений в ферментативных механизмах отражает лишь сложную картину участия в реакции большого числа функциональных групп, многие из которых вообще склонны образовывать ме-тастабильные продукты (как, например, имидазольная группа [29]). Иными словами, образование промежуточных соединений хотя и сопровождает ферментативный катализ, но, возможно, не имеет прямого отношения к наблюдаемым ускорениям. [c.66]

Катализ имидааольной группой. Хорошо известен межмолекулярный катализ имидазолом и его производными [5, 6]. Также подробно исследованы внутримолекулярные реакции имидазольной группы [6, 29]. Рассмотрение этих реакций удобно начать с систем >1, напоминающей уже знакомый нам гидролиз аспирина (3.3). Фельтон и Брюс [43, 44] исследовали гидролиз соединения XXX, который идет в 4 раза быстрее, чем реакция (3.3) [c.92]

Интересный пример участия имидазольной группы в гидролизе пептидной связи описан Коуном с сотр. [47]. Был исследован гидролиз следующих пептидов [c.93]

Имидазольная группа функционирует при гидролизе этих соединений как общеосновной катализатор. Предполагаемое участие карбоксильной группы может быть представлено с помощью механизма [c.102]

Д р/Са (Ар/Са — разность р/Са уходящего фенола и р/Са имидазольной группы). Эта зависимость показана на рис. 23. Отрицательное отклонение для ХЫУ можно объяснить особенностями катализа N-мeтилиpo-ванным имидазолом [60]. Для соединения ХЬ1, ХЬП1 а и б, [c.103]

Исследованы также каталитические свойства поли-а-аминокислот, полученных тепловой полимеризацией мономеров [88] . Как правило, реакционная способность боковых групп аминокислотных остатков в этих полимерах (например, имидазольной группы гистидина, участвующей в нукл(1ос[)ильном катализе гидролиза п-нитрофениловых эфиров) не превышает реакционную способность свободных аминокислот. [c.109]

Как видно из уравнения (4.50), характеристика реакционной способности нуклеофила, действующего в фермент-субстратном комплексе, зависит от природы сорбированного субстрата. В табл. 29 приведено значение/гц,Ез для.реакции ацилирования химотрипсина одним из наиболее специфических субстратов, производным фенилаланина. Интересно сравнить это значение с реакционной способностью алкоксильных ионов, поскольку головная группа ферментного нуклеофила — это алифатический гидроксил остатка 5ег-195, протон которого взаимодействует с имидазольной группой Н1з-57. Значение константы скорости реакции метилового эфира М-ацетил-1-фенилаланина с алкоксиль-ным ионом М-ацетилсеринамида [c.163]

Известно [17], что неконкурентное ингибирование ферментативной активности а-химотрипсина борной кислотой обусловлено взаимодействием ингибитора с имидазольной группой остатка гистидина-57 активного центра фермента. В табл. 20 приведены результаты совместного воздействия борной и н-гексилборной кислот на кинетику гидролиза анилидного субстрата, катализируемого а-химотрипсином [18]. Определить, принимает ли гистидин-57 активного центра фермента участие в связывании н-гексилборной кислоты. [c.97]

Гидролиз специфических сложноэфирных субстратов, катализируемый а-х имотрипсином, протекает при участии имидазольной группы остатка гистидина активного центра фермента, выступающей в качестве общекислотно-общеосновного катализатора. На основании данных табл. 1 определить величину рКа этой группы [1]. [c.226]

Реакция идет без катализаторов, однако в условиях нормального протекания жизненных процессов требуется ее ускорение. Последнее достигается в результате катализа ее цинксодержащим ферментом,— карбоангидразой. Этот фермент встречается в трех формах, имеет молекулярную массу 30 000 в состав его входят 260 аминокислотных остатков. В макромолекуле металлофермен-та имеется довольно глубокая полость, внутренняя поверхность которой покрыта гидрофобными группами аминокислотных остатков. В глубине полости находится необходимый для осуществления реакции (а) ион цинка, связанный с тремя остатками гистидина через имидазольные группы. Четвертое координационное место занято, по-видимому, молекулой воды или гидроксидионом. [c.571]

СЯ наличием восьми а-спиральных участков, включающих около 80% аминокислотных остатков, и внутр. полости-ге-мового кармана. Фиксирование гема в субъединице осуществляется в результате гидрофобных взаимод. пир-рольных и винильных групп гема с алифатич. и ароматич. боковыми радикалами аминокислот, выстилающими полость кармана, а также благодаря координационной связи (направлена перпендикулярно к плоскости кольца гема) Ре с аксиальным лигандом-имидазольной группой гистидина (т. наз. проксимальный гистидин). При оксигена-ции молекула занимает шестое вакантное место [c.516]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология