Cтраница 1
Сайзер и Гирер [56] приводят доказательства того, что молекула фермента присоединяет протон, а не молекулу воды. Веннесланд [57] установил, что как дрожже-вой, так и печеночный фермент передают Н к одной и той же стороне пиридинового кольца в дифосфопиридин-нуклеотиде. Этот атом водорода передается непосредственно, причем, как показано, молекулы жестко удерживаются на поверхности фермента. [1]
Модель сайзеров аналогична модели гиперциклов. [2]
При изучении инактивирования инвертазы дрожжей при помощи тирозиназы Сайзер [ 65в ] обнаружил, что препараты тиро-зиназы, полученные из различных источников, сильно различались по своей активности независимо от степени чистоты, что является труднообъяснимым. Кроме того, окисление в присутствии фенолов не было специфическим, так как оно затрагивало первичные амино - и сульфгидрильные группы, а также тирозильные остатки, а пепсин, трипсин, химотрипсин и инсулин легко можно было инактивировать совместным действием тирозиназы и этих фенольных соединений. [3]
Редько [48] рассматривает упрощенный процесс эволюции как цепочку: Квазивиды - Гиперциклы - Сайзеры - Протоклетки - Простейшие организмы. Очевидно, что описанные модели - это элементы и возможные сценарии предбиологических систем. [4]
Сайзер [53] пришел к заключению, согласно которому добавление февилизоцианата к химотрипшну в количестве 0 5 мг на 1 мг вызывает относительно слабое инак-гивирование этого фермента и, следовательно, первичные аминогруппы не имеют существенного значения для проявления его активности. Однако если прибавить десятикратное количество реагента, то происходит быстрое инактивирование. Это говорит о необходимости определения природы и числа функциональных групп ферментов, реагирующих с неспецифическим замещающим агентом. [5]
Ферментативное окисление боковых цепей белка ( в противоположность окислению проететических групп) является спорным. В ряде статей Сайзер [60, 61] утверждал, что разнообразные белки, в состав которых входит тирозин, - могут быть окислены тирозинаэой либо непосредственно, либо после предварительной обработки их кристаллическим трипсином. [6]
Рассмотрим возможные схемы таких эволюции. К ним относятся модели квазивидов, гиперциклов, сайзеров и нейтральной эволюции. [7]
Модель сайзеров аналогична модели гиперциклов. Такие автоматы состоят: из ленты, хранящей информацию; из автомата А для изготовления произвольного другого автомата согласно информации ленты; из автомата В для копирования ленты; автомата С, координирующего процесс отделения нового автомата от автомата родителя. Модель адаптивного сайзера показывает процесс эволюционного возникновения простой системы управления. [8]
Несмотря на то, что Херриотт раньше уже показал, что интенсивное ацетилирование или иодирование фенолышх групп пепсина приводит к снижению его активности [ 49а, 63 ], Френкель-Конрат нашел, что фенольные группы не имеют существенного значения для проявления активности трипсина. Этот вывод заставляет предполагать, что значительная доля остатков тирозина была недоступной для тирозиназы. Однако Эдман [62] указал ( и Сайзер впоследствии присоединился к мнению Эдмана) на то, что интерпретация влияния тирозиназы на активность протеолитических ферментов затемняется тем фактом, что в условиях опыта происходят мгновенная денатурация пепсина и автолиз трипсина. Повторив манометрические измерения Сайзера, Эдмаи [62] пришел к выводу о том, что поглощение кислорода и прочие наблюдавшиеся эффекты объясняются скорее реакцией небелковых азотистых примесей, всегда сопутствующих протеолитическим ферментам, чем непосредственной реакцией между тирозиназой и тирозином в самих белках. Сайзер [ 61, 64, 65а ] повторил как свою оригинальную работу, так и опыты Эдмана и продолжал утверждать, что данные манометрических измерений и спектроскопических исследований, а также результаты анализов на содержание тирозина не могут быть объяснены окислением примесей, обычно присутствующих в белке, и только частично обусловлены окислением тех способных к диализу продуктов автолиза, которые выделяются в ходе реакции. Тромбин и фибриноген при этом значительно инакти-вируются, что следует из увеличения времени свертывания крови. Все три белка обнаруживают повышенное поглощение в ультрафиолетовой области. Количество фибрина, образовавшегося из фибриногена, предварительно подвергнутого интенсивному окислению тирозиназой, уменьшалось. При исследовании с помощью электронного микроскопа была установлена его аморфность. Обработанный тирозиназой фибрин переходил из фибриллярной формы в аморфную. [9]
Наиболее широкие исследования по действию перекиси водорода на вещества, представляющие биологический интерес, проведены с белками. Природа таких реакций может сильно колебаться. В менее жестких условиях влияние перекиси водорода слабее, что позволяет говорить о фактическом физиологическом действии. Такого рода исследования были проведены с фибрином и фибриногеном [410] ( белками, участвующими в свертывании крови), глобулином [411] ( имеющим значение для иммунитета) и миозином [412] ( белком мышцы, обусловливающим ее способность к сокращению); для этой темы имеют интерес и работы Сайзера [389] по действию пероксидазы на белки. Этот уровень реакции обладает известной специфичностью; так, сделано наблюдение [413], что обработка казеина перекисью водорода лишает питательной ценности только содержащиеся в нем метионин и триптофан. [10]
Реакцию - прекращают нейтрализацией раствора, и смесь подвергают диализу для удаления избытка нитрита. При этих условиях аминогруппы реагируют быстро, а вторичные процессы ( образование нитрозо - и диазопроизводных фенольных групп) минимальны. Другими нежелательными реакциями, которые могут происходить при исчерпывающем дезаминировании, являются реакции, затрагивающие имидазольные, индольные, гуанидинные и дисульфидные группы белков. Они считают, что дезаминирование отличается от диазотирования в двух отношениях: первый процесс протекает гораздо быстрее и в присутствии избытка нитрита является реакцией второго ( псевдобимолекулярного) порядка, в то время как реакция с тирозином протекает по первому ( псевдомономолекулярному) порядку. Так, Сайзер [53] нашел, что инактивирование химотрипсина азотистой кислотой при рН 4 6 и 0 является реакцией первого порядка. На этом основании он пришел к выводу, согласно которому для проявления активности химотрипсина не требуются ни сульф-гидрильные, ни аминогруппы и существенное значение имеет только тирозин. Однако Френкель-Конрат и Олькотт упоминают о неопубликованных экспериментах, в которых было показано, что при обработке яичного альбумина азотистой кислотой при рН 4 окисляется большая часть - SH-групп, а фенольные и аминогруппы подвергаются лишь незначительному воздействию. В то же время в случае сывороточного альбумина было обнаружено частичное уменьшение содержания функциональных групп двух последних типов. Эти наблюдения дополнительно свидетельствуют в пользу уже подчеркивавшегося утверждения о том, что реакционная способность данной боковой цепи может быть различной в разных белках. Поэтому при интерпретации вопроса о степени участия в реакции тирозина, измеряемой с помощью цветной пробы, следует соблюдать осторожность. [11]
Несмотря на то, что Херриотт раньше уже показал, что интенсивное ацетилирование или иодирование фенолышх групп пепсина приводит к снижению его активности [ 49а, 63 ], Френкель-Конрат нашел, что фенольные группы не имеют существенного значения для проявления активности трипсина. Этот вывод заставляет предполагать, что значительная доля остатков тирозина была недоступной для тирозиназы. Однако Эдман [62] указал ( и Сайзер впоследствии присоединился к мнению Эдмана) на то, что интерпретация влияния тирозиназы на активность протеолитических ферментов затемняется тем фактом, что в условиях опыта происходят мгновенная денатурация пепсина и автолиз трипсина. Повторив манометрические измерения Сайзера, Эдмаи [62] пришел к выводу о том, что поглощение кислорода и прочие наблюдавшиеся эффекты объясняются скорее реакцией небелковых азотистых примесей, всегда сопутствующих протеолитическим ферментам, чем непосредственной реакцией между тирозиназой и тирозином в самих белках. Сайзер [ 61, 64, 65а ] повторил как свою оригинальную работу, так и опыты Эдмана и продолжал утверждать, что данные манометрических измерений и спектроскопических исследований, а также результаты анализов на содержание тирозина не могут быть объяснены окислением примесей, обычно присутствующих в белке, и только частично обусловлены окислением тех способных к диализу продуктов автолиза, которые выделяются в ходе реакции. Тромбин и фибриноген при этом значительно инакти-вируются, что следует из увеличения времени свертывания крови. Все три белка обнаруживают повышенное поглощение в ультрафиолетовой области. Количество фибрина, образовавшегося из фибриногена, предварительно подвергнутого интенсивному окислению тирозиназой, уменьшалось. При исследовании с помощью электронного микроскопа была установлена его аморфность. Обработанный тирозиназой фибрин переходил из фибриллярной формы в аморфную. [12]
Несмотря на то, что Херриотт раньше уже показал, что интенсивное ацетилирование или иодирование фенолышх групп пепсина приводит к снижению его активности [ 49а, 63 ], Френкель-Конрат нашел, что фенольные группы не имеют существенного значения для проявления активности трипсина. Этот вывод заставляет предполагать, что значительная доля остатков тирозина была недоступной для тирозиназы. Однако Эдман [62] указал ( и Сайзер впоследствии присоединился к мнению Эдмана) на то, что интерпретация влияния тирозиназы на активность протеолитических ферментов затемняется тем фактом, что в условиях опыта происходят мгновенная денатурация пепсина и автолиз трипсина. Повторив манометрические измерения Сайзера, Эдмаи [62] пришел к выводу о том, что поглощение кислорода и прочие наблюдавшиеся эффекты объясняются скорее реакцией небелковых азотистых примесей, всегда сопутствующих протеолитическим ферментам, чем непосредственной реакцией между тирозиназой и тирозином в самих белках. Сайзер [ 61, 64, 65а ] повторил как свою оригинальную работу, так и опыты Эдмана и продолжал утверждать, что данные манометрических измерений и спектроскопических исследований, а также результаты анализов на содержание тирозина не могут быть объяснены окислением примесей, обычно присутствующих в белке, и только частично обусловлены окислением тех способных к диализу продуктов автолиза, которые выделяются в ходе реакции. Тромбин и фибриноген при этом значительно инакти-вируются, что следует из увеличения времени свертывания крови. Все три белка обнаруживают повышенное поглощение в ультрафиолетовой области. Количество фибрина, образовавшегося из фибриногена, предварительно подвергнутого интенсивному окислению тирозиназой, уменьшалось. При исследовании с помощью электронного микроскопа была установлена его аморфность. Обработанный тирозиназой фибрин переходил из фибриллярной формы в аморфную. [13]
Роль пероксидазы в биологических процессах еще с достоверностью не известна, но уже проведено много работ для выяснения природы ее действия, и здесь можно отметить размах этой работы. Эллиот [381] исследовал в 1932 г. реакции перекиси водорода, катализируемые пероксида-зой, и указал, что в реакции вступают триптофан, тирозин, ряд фенолов ( но не резорцин), некоторые диамины, нитрит и йодид. Большая часть работ, приведенная в этих источниках, направлена к выяснению биологического значения пероксидазы. Так, Рэндол [383] рассматривает предположения, что пероксидаза принимает участие в синтезе тироксина, а Кентен и Манн [388] приводят доказательства роли пероксидазы, в сообщении марганцу функции незаменимого питательного микроэлемента растений. В работе Сайзера [389] к списку аминокислот, реагирующих с пероксидазой, добавлены еще цистин и цистеин; этот автор доказал высокую избирательность действия пероксидазы на биологическую активность таких белков, как гормоны, токсины, антитела, ферменты, фибриноген, казеин и глобулин. Сообщается, что пероксидаза может оказывать регулирующее действие на такие белки. Боле и Хейл [390] показали, что пероксидатическое действие вызывает нежелательное возникновение коричневого пигмента на свежесрезанной поверхности яблока, и рассмотрели методы борьбы с этим явлением. [14]