Cтраница 3
При использовании / Ы - дейтероэтанола весь дейтерий обнаруживается на верхней стороне плоскости ароматического остатка кофермента ( более подробно об этом коферменте см. гл. Новый асимметрический атом углерода в NAD2H обладает / - конфигурацией. Если вместо этого использовать S-1 - дейте-роэтанол, вся метка обнаруживается в ацетальдегиде, но не в восстановленном коферменте. Эта реакция, когда кофермент и субстрат удерживаются в активном центре фермента специфическим образом, представляет собой особенно удач-пример эффекта Огстона. Фермент способен однозначно делать выбор ме-идентичными атомами водорода, связанными с прохиральным угле-атомом этанола. [31]
В приведенной схеме выражение молекул кофермента обозначает комплексную группу, обратимо присоединяющую пару электронов или водород. Обычно первичным акцептором водорода бывает ди - или трифосфопиридиннуклеотид или фла-вопротеин. Реакция ( 1) в энергетическом отношении несущественна, более того, почти вся свободная энергия дыхания возникает в реакции ( 2), сопряженной с синтезом АТФ. Следовательно, восстановленные коферменты являются первоначальными продуктами биологического окисления, причем они окисляются не полностью, но каждая молекула отдает 2 атома водорода. [32]
В другом эпимере дейтерий находится над плоскостью рисунка, водород - под ней. Асимметрия невозможна в отсутствие амидной группы. При химическом восстановлении получается почти равное количество обеих форм с очень небольшим преимуществом одной из них за счет асимметрического синтеза. При химическом окислении восстановленного кофермента продукт содержит примерно половину первоначального количества дейтерия. В противоположность этому в результате ферментативного восстановления образуется один специфический эпимер. Дейтерий ( или водород в общем случае) переносится только на одну сторону пир имидинового цикла, что схематически показано на формуле. [33]
Максимум ее сдвигается в присутствии алкогольде-гидрогеназы ( из печени лошади и человека) или лактатдегидро-геназы ( из сердца быка и печени крысы) [45] от 340 к 325 нм. Спектрофотометрический анализ связывания НАД-Н с ферментом ограничивается дегидрогеназами из указанных выше источников, потому что другие пиридиннуклеотид-зависимые дегидрогеназы, исследованные до сих пор, не проявляли такого сдвига дигидро-полосы поглощения. Однако максимум характеристического поглощения примесных соединений - НАД и аналогов НАД с цианидами, гидроксиламином, сульфитом и сульфгид-рильными соединениями, структурно подобными субстрату, - сдвигается в более коротковолновую область при связывании с рядом пиридиннуклеотид-зависимых дегидрогеназ, не дающих сдвига в спектре при связывании с НАД-Н. Эти вещества могут рассматриваться как дигидропиридиновые соединения и, следовательно, как аналоги молекулы восстановленного кофермента. [34]
Изящным способом Веннесланд и Вестхеймер показали, что помимо сте-реоспецифичности в отношении кофермента при восстановлении ацеталь-дегида в этанол АДГ проявляет и стереоспецифичность в отношении субстрата. Меченный по карбонильному атому углерода дейтероацетальдегид ферментативно восстанавливали немеченным восстановленным НАД, что давало 1-монодейтероэтанол, который выделяли из водного раствора перегонкой. Так как последняя реакция протекает с обращением конфигурации, то образовавшийся при этом монодейтероэтанол должен быть антиподом исходного соединения. Повторное ферментативное окисление такого вещества давало немеченый ацетальдегид и НАД ( В), содержащий 1 моль дейтерия на 1 моль восстановленного кофермента. [35]