Cтраница 1
Механизм действия ферментов связан со снижением энергии активации взаимодействующих молекул в результате образования ферментно-субстратного комплекса. [1]
Механизм действия фермента аналогичен действию фумаразы. Эднако, если фумараза неспособна катализировать превращение иалеиновой кислоты в яблочную, то у муконовых кислот превра-дение происходит, так как разница в конфигурациях между ма-теиновой и фумаровой кислотами значительно больше, чем ежду цис-цис - и цис-транс-муконовымк кислотами. [2]
Механизм действия ферментов, содержащих железопорфириновые комплексы в качестве активных групп, исследован не полно. Однако имеющиеся данные позволяют утверждать, что в основном этот механизм связан с образованием определенных промежуточных продуктов. Спект-рофотометрическое исследование, проведенное Чансом, позволило установить, что ферменты каталаза и пероксидаза образуют с перекисью водорода соединения, характеризующиеся максимумом на кривой поглощения света, лежащей около 400 мц. Спектрофотометрическое изучение показало, что кроме этого максимума имеется еще и второй, происхождение которого не вполне ясно; по-видимому, каталитически активный промежуточный продукт соответствует первому максимуму ( комплекс. [3]
Механизм действия фермента аналогичен действию фумаразы. Однако, если фумараза неспособна катализировать превращение малеиновой кислоты в яблочную, то у муконовых кислот превращение происходит, так как разница в конфигурациях между малеиновой и фумаровой кислотами значительно больше, чем между цис-цис - и цис-транс-муконовьшп кислотами. [4]
Механизм действия ферментов до конца не раскрыт. Фишером в 1894 г. и развитая Дж. Холдейном в 1930 г. Согласно этой теории, молекула субстрата точно соответствует по своей форме некоторому участку на молекуле фермента. Причем при связывании субстрата с ферментом его связи, подлежащие изменению, несколько растягиваются, что облегчает их последующий разрыв. Многие ферменты строго специфичны: уреаза - катализирует только гидролиз мочевины; аргиназа - гидролизует только L-аргинин до L-орнитина и мочевины. [5]
Поэтому механизмы действия ферментов обсуждаются в рамках этих трех основных механизмов. Слабым местом в этой концепции, однако, является тот факт, что она опирается исключительно на данные, полученные в условиях активации субстрата. Мы, несомненно, должны предпочитать результаты, доказывающие, что те же механизмы характерны для реакций с неактивированными субстратами в модельных системах. Эти результаты получают при изучении внутримолекулярных реакций. [6]
Исследования механизма действия фермента имеют своей целью, во-первых, идентификацию непосредственно контактирующих с субстратом ( контактных) аминокислотных остатков активного центра, во-вторых, выявление вспомогательных аминокислотных остатков, располагающихся близко к контактным остаткам и влияющих на их свойства, и, наконец, в-третьих, выяснение распределения аминокислотных остатков, ответственных за поддержание вторичной и третичной структур той части полипептидной цепи, которая содержит контактные и вспомогательные аминокислотные остатки. [7]
Стереоспецифичность механизма действия фермента была впервые отмечена Фишером ( 1894), который сказал: Иначе говоря, я могу сказать, что фермент и субстрат должны подходить друг к другу как ключ к замку. В современной терминологии эта концепция выражается в виде идеи о промежуточных активных комплексах между ферментом и субстратом. [8]
Изучение механизма действия ферментов как с целью выявления общих принципов ферментативного катализа, так и для установления деталей механизмов отдельных конкретных ферментативных реакции остается одной, из центральных задач теоретической биохимии. Наряду с огромным мировоззренческим значением эта задача приобретает большую практическую значимость, поскольку открывает перспективу сознательного конструирования более совершенных молекул ферментов и апоферментов. [9]
Стереоспецифичность механизма действия фермента была впервые отмечена Фишером ( 1894), который сказал; Иначе говоря, я могу сказать, что фермент и субстрат должны подходить друг к другу как ключ к замку. В современной терминологии эта концепция выражается в виде идеи о промежуточных активных комплексах между ферментом и субстратом. [10]
Выяснение механизма действия ферментов является главной проблемой ферментологии. В настоящее время еще нет единой теории, объясняющей этот механизм, но создание такой теории, по-видимому, возможно, так как до 90 % известных ферментных реакций могут рассматриваться как реакции переноса различных групп и, следовательно, в них имеется много общего. [11]
Много обсуждались разнообразные механизмы действия ферментов, принципиально отличные от описанных выше, в том числе механизм типа цепной реакции и механизм действия на расстоянии; но в настоящее время полагают, что они не применимы к ферментативному катализу. [12]
Принципиальная схема механизма действия фермента заключается в следующем. [13]
Для понимания механизма действия ферментов большое значе ние имеет исследование кинетики торможения ферментов высокими концентрациями субстрата. Как уже говорилось выше, при взаимодействии фермента с субстратом происходит образование сразу нескольких связей между реакционными центрами в молекуле субстрата и фермента. Именно такой мультиплетный характер взаимодействия лежит в основе субстратной специфичности ферментов и их высокой активности. [14]
Для изучения механизма действия ферментов интенсивно использовались модифицированные нуклеотиды, у которых атом кислорода фосфорного остатка был заменен на серу, азот или атом углерода. [15]