Рацемаз
Cтраница 3
Изомеразы катализируют реакции внутримолекулярной перегруппировки, причем состав субстрата не изменяется. Эти реакции не выделяют и не поглощают энергии и служат обычно для подготовки субстрата к дальнейшим превращениям. Если изомераза катализирует превращение конфигурации замещающей группы при асимметрическом атоме углерода, то она носит название рацемазы или мутаротазы. Известны, например, рацемазы аминокислот у бактерий, катализирующие взаимную замену форм d - и / - аминокислот при участии пири-доксальфосфата в качестве кофермента. [31]
 |
Энергетический профиль реакции гидратации фумаровой кислоты до яблочной кислоты под действием фумаразы. [32] |
Лиазы, вызывают негидролитическое расщепление связей С-С, С-О и С - N. К ним принадлежат, например, декарбоксилазы. Изомеразы, катализируют процессы изомеризации. К ним относятся, например, рацемазы, эпимеразы. [33]
Аланинрацемаза вегетативных клеток этого микроорганизма полностью разрушается при нагревании в течение 15 мин. В экстрактах из спор, разрушенных ультразвуком, аланинрацемаза также термостабильна. Только после переведения фермента в растворимое состояние при помощи дальнейшего озвучивания он утрачивает свою устойчивость к нагреванию. Из этих наблюдений следует, что в спорах рацемаза стабилизирована в результате связывания с нерастворимыми структурами; возможно, что и другие ферменты стабилизируются подобным же образом. [34]
При помощи соответствующей оксидазы удается обнаружить примесь 1 части чувствительного к ней изомера аминокислоты в 10 000 частей ее оптического антипода. Оксидазы аминокислот применяют также для разрушения одного изомера в рацемической аминокислоте с целью получения оптически чистого препарата другого изомера ( стр. В некоторых случаях эти оксидазы можно использовать для наблюдения за течением ферментативных реакций, в частности за реакциями, катализируемыми пептидазами или рацемазами. [35]
Образование диаминопимелиновой кислоты исследовано у бактерий. Более углубленное изучение этой реакции показало, что перед конденсацией с пировиноградной кислотой аспарагиновая кислота превращается в свой полуальдегид. Непосредственным предшественником диаминопимелиновой кислоты может быть N-сукцинил - Ь - диаминопимелиновая кислота. Возможно, роль сукци-нильной группы заключается в предотвращении циклизации до присоединения второй аминогруппы, как и при синтезе N-ацетилорни-тина. Если эта реакция действительно участвует в синтезе лизина, то для превращения L-диаминопимелиновой кислоты в жзо-форщ необходима рацемаза. Данные о том, что проростки кукурузы медленно декарбоксилируют L-диаминопимелиновую кислоту, подтверждают присутствие в растениях такой рацемазы. N-сукцинилдиаминопимелиновой кислоты является N-сукцинил-а - аминокетопимелиновая кислота, которая представляет собой субстрат довольно специфичной трансаминазы. [36]
Культуры Streptococcus faecalis удается выращивать в таких условиях, при которых единственным фактором, лимитирующим скорость роста, служит наличие в питательной среде либо витамина Be, либо D-аланина. В этой системе активность со-метилпиридоксаля, добавленного к среде в качестве фактора роста, составляет 3 - 6 % ростовой активности пиридоксаля. В соответствии с этими фактами было найдено, что ш-метилпиридоксальфосфат может функционировать в роли кофермента в опытах с препаратом частично очищенной аланинрацемазы, полученной из клеток S. Предварительное инкубирование фермента с 4-дезоксипиридоксинфосфатом препятствует его последующей активации при добавлении пиридоксальфосфата. Если же аланинрацемазу сначала инкубировать с пиридоксаль-фосфатом в концентрации, достаточной для насыщения апофер-мента, то последующее добавление 4-дезоксипиридоксинфосфата не угнетает действия рацемазы. Аналогичные наблюдения имеются также в отношении тирозиндекарбоксилазы S. По-видимому, коферменты, содержащие витамин Вй, как правило, прочно связаны с апоферментом. Возможно, что эти связи являются ковалентными; природа их подлежит изучению. [37]
Большинство органических соединений относится к одному из трех основных классов, представители которых образуют обычное метаболическое топливо - к углеводам, липидам или белкам. XI окисление углеводов и показали, каким образом из данных метаболитов образуется ацетил - КоА и такие связанные с ним соединения, как лактат, ацетат, ацетальдегид и этанол. Жирные кислоты, в которых сосредоточен основной запас энергии липидов, также производят ацетил - КоА в результате реакций ферментативного - окисления, катализируемых группой мито-хондриальных ферментов ( см. гл. При этом: в наиболее часто встречающемся случае - когда жирная кислота содержит четное число атомов углерода в неразветвленной цепи - ацетил - КоА является: единственным продуктом. О первом пути уже было сказано достаточно; поэтому стоит здесь кое-что сказать о втором. Сначала, следовательно, должна сработать метилмалонил - КоА - рацемаза, катализирующая взаимопревращение обоих стереоизомеров. [38]
Образование диаминопимелиновой кислоты исследовано у бактерий. Более углубленное изучение этой реакции показало, что перед конденсацией с пировиноградной кислотой аспарагиновая кислота превращается в свой полуальдегид. Непосредственным предшественником диаминопимелиновой кислоты может быть N-сукцинил - Ь - диаминопимелиновая кислота. Возможно, роль сукци-нильной группы заключается в предотвращении циклизации до присоединения второй аминогруппы, как и при синтезе N-ацетилорни-тина. Если эта реакция действительно участвует в синтезе лизина, то для превращения L-диаминопимелиновой кислоты в жзо-форщ необходима рацемаза. Данные о том, что проростки кукурузы медленно декарбоксилируют L-диаминопимелиновую кислоту, подтверждают присутствие в растениях такой рацемазы. N-сукцинилдиаминопимелиновой кислоты является N-сукцинил-а - аминокетопимелиновая кислота, которая представляет собой субстрат довольно специфичной трансаминазы. [39]
Этот фермент, названный аланинрацемазой, был найден затем в клетках других микроорганизмов, в том числе у Leuconostoc mesenteroides, Escherichia coll, Bacillus subtllis и Pseudomonas fluorescens. Установлено, что добавление пирид-оксальфосфата значительно активирует очищенный фермент, тогда как пиридоксаминфосфат подобного действия не оказывает. Пировиноградная кислота в ходе реакции рацемизации не образуется. Скорость ферментативного превращения каждого из оптических изомеров аланина в рацемат одинакова. Фермент строго специфически катализирует реакцию рацемизации аланина; другие аминокислоты, например а-аминомасляная кислота, цистеин, серии, лейцин, треонин, пролин, оксипролин, лизин, аргинин, гистидин, тирозин, триптофан, аспарагиновая кислота и глутаминовая кислота, не подвергаются рацемизации. Участие витамина В6 в действии рацемазы послужило поводом к изучению неферментативных реакций рацемизации с участием пиридоксаля. Эти исследования привели к выводу, что механизм реакции рацемизации заключается в образовании шиффова основания из пиридоксаля и аминокислоты; при обратимых таутомерных превращениях этого промежуточного комплекса временно возникает двойная связь между а-углеродным атомом и азотом аминогруппы ( стр. [40]
Страницы: 1 2 3