Cтраница 2
Другой пример, в котором перенос группы к ферменту, по-видимому, не наблюдается, дает ацетокиназа, которая катализирует перенос фосфата между ацетатом и аденозинтрифосфатом ( АТФ) с образованием аденозиндифосфата ( АДФ) и ацетилфосфата. [16]
Неизвестно, каким образом это оказывается возможным в водном растворе, и этот факт представляет собой один из самых интересных аспектов механизма переноса фосфата. В случае некоторых рибонуклеаз гидролизу предшествует стадия переноса фосфата, приводящая к образованию лабильного циклического 2 3 -нуклео-зидфосфата. [17]
Эта реакция аналогична окислению альдегидов до активированных ацил-соединений, но, по-видимому, протекает по другому механизму, в соответствии с чем удаление электронов приводит к переносу фосфата на растворитель с образованием активного промежуточного фосфорилпиридиния, за которым следует перенос фосфата на акцептор. [18]
В терминах теории напряжения большая активность гексокиназы в реакции с глюкозой по сравнению с водой должна вызываться использованием специфических сил связывания молекулы глюкозы для индуцирования напряжения в фермент-субстратном комплексе, облегчающего перенос фосфата от АТФ. В случае воды такое специфическое связывание отсутствует, реакция не может ускоряться аналогичным образом и протекает более медленно. [19]
Эта реакция аналогична окислению альдегидов до активированных ацил-соединений, но, по-видимому, протекает по другому механизму, в соответствии с чем удаление электронов приводит к переносу фосфата на растворитель с образованием активного промежуточного фосфорилпиридиния, за которым следует перенос фосфата на акцептор. [20]
Значительные количества Са2 могут быть накоплены в митохондриях только в присутствии проникающего аниона в среде инкубации, например фосфата или ацетата. Перенос фосфата через мембрану осуществляется с помощью специфического фермента-переносчика, активность которого подавляется низкими концентрациями SH-ядов. Добавление АДФ или Са2 в таких условиях не стимулирует дыхания. Последующее добавление ацетата, перенос которого нечувствителен к этим ядам, стимулирует дыхание и обеспечивает транспорт добавленного ранее Са2 во внутреннее пространство митохондрий. [21]
При гидролизе ГТФ на EF-TU никаких промежуточных фосфорилиро-ванных продуктов не обнаруживается. Перенос фосфата осуществляется, вероятно, непосредственно на воду. Таким образом, не видно никакого материального ( биохимического) сопряжения гидролиза ГТФ как энергодающей реакции с каким-либо энергопотребляющим процессом. [22]
Для каталитической активности имеют значение остатки гистидина метионина и триптофана, расположенные на поверхности фермента. В процессе переноса фосфата происходят конформационные изменения белка, что было обнаружено методом флуоресцентной спектроскопии. [23]
Они образуются в результате переэтерификации между соответствующим азотистым основанием и АТФ. Благодаря обратимости этих реакций может происходить перенос фосфата с фосфагенов на АДФ и поэтому фосфагены способны играть роль резервуара макроэргич. [24]
Неизвестно, каким образом это оказывается возможным в водном растворе, и этот факт представляет собой один из самых интересных аспектов механизма переноса фосфата. В случае некоторых рибонуклеаз гидролизу предшествует стадия переноса фосфата, приводящая к образованию лабильного циклического 2 3 -нуклео-зидфосфата. [25]
Символ AG означает, что величина AG рассчитывается для реакции при физиологическом значении рН, обычно 7 0, и умеренной температуре, обычно 25 С. Величину AG, выраженную в килокалориях, для этих реакций гидролиза называют потенциалом переноса фосфата. [26]
В другой схеме рассматривают бимолекулярную реакцию между двумя субстратами после их соединения с ферментом, которое приводит к образованию промежуточного комплекса. Многие из реакций дегидраз принадлежат к этому типу, и изотопные данные, упомянутые ранее в этой главе, дают возможность предположить, что фосфорилирование мальтозы ( G-1 - G) и перенос фосфата между ацетатом и АТФ также могут принадлежать к этому типу. [27]
Поставим в начале частные вопросы. Как имидазольная группа взаимодействует с амидной группой. Может ли карбоксильная группа катализировать перенос фосфата. Постепенно стало ясно, что определенные группы хорошо соответствуют определенным реакциям. Например, в реакциях ацеталей всегда требуется кислый катализ, и среди пяти групп, которыми располагают ферменты, только карбоксильная группа представляется достаточно сильной кислотой. С другой стороны, гидролиз амидов - реакция, катализируемая большим числом ферментов, - может катализироваться четырьмя из этих пяти групп. Эти заключения были сделаны как на основании данных по идентификации каталитических групп соответствующих ферментов, так и на основании изучения модельных систем. Основные механизмы, с другой стороны, были первоначально идентифицированы исключительно в простых системах, и в связи с этим следует начать с описания развития этого подхода. [28]
Первая стадия - синтез УДФ-ацетилмурамил-пептида ( нуклеотидного предшественника), протекает в цитоплазмати-ческой фракции клетки. Вторая стадия, протекающая в клеточной мембране, состоит из переноса фосфата N-ацетилмурамилпептида от выше названного предшественника и N-ацетилглюкозамина ( от УДФ-М-ац. Образуется дисахарид-пептид, соединенный с липидом пирофосфатной связью. [29]
Возможно, что бидентатная координация не является предпочтительным способом взаимодействия ионов металлов с производным фосфатов в бинарных комплексах. Действительно, если напряжение в кольцевой структуре бидентатного комплекса велико, то можно ожидать, что он будет неустойчив по сравнению с монодентатным комплексом. Активация в тройном комплексе фермент-металл - субстрат может быть результатом сдвига в сторону бидентатной координации фосфатной группы вследствие стерического влияния активного центра. Для бидентатной активации переноса фосфата от АТФ необходимо присоединение металла к двум кислородным атомам концевой фосфатной группы. Аналогично этому для бидентатной активации переноса нуклеотидной группы необходима координация с двумя кислородными атомами а-фосфатной группы. Хотя любая из этих структур гораздо менее выгодна по сравнению с шестичленными кольцевыми структурами, под влиянием подходящего фермента они могут стабилизироваться. [30]