Cтраница 1
Структура активного центра фермента представляет собой часть третичной структуры. Уменьшение активности ферментов связано с разрушением значительной части водородных связей, что приводит к разрушению вторичной и третичной структуры. Если удается возвратить белок в первоначальную трехмерную структуру, то ферменту возвращается каталитическая активность. [1]
Комплементарность структуры активного центра фермента структуре субстрата лежит, следовательно, в основе как высокой активности, так и отчетливой субстратной специфичности ферментов. [2]
До сих пор структура активного центра ферментов не объяснена, однако доказано, что активный центр имеет относительно небольшие размеры, а, главное, у ряда ферментов имеется один центр. Оказалось, что некоторые производные фторфосфорной кислоты, например диизопропил-фторфосфат, полностью инакти-вируют химотрипсин, если на одну молекулу белка влияют одной молекулой ингибитора. Подобный эффект был найден также у трипсина, эластазы, тромбина и у ряда других ферментов. Некоторые сведения о числе активных центров можно получить, определяя количество простетических групп в молекуле катализатора, например флавиновых, геминовых групп или атомов металла. [3]
Каталитическая роль - все клеточные катализаторы: белки ( активные центры фермента), структура активного центра фермента и структура субстрата - точно соответствуют друг другу. [4]
Изменение ферментативной активности белка-фермента ( Е) в данном случае связано с изменениями его конформации при взаимодействии с конечным продуктом реакции ( L-изолейцином), которые приводят к изменению структуры активного центра фермента. Взаимодействие активного и аллостерического центров носит кооперативный характер. [5]
Книга представляет интерес и для биохимиков, которые найдут в ней много свежего материала по сравнительной энзимологии ( особенно в том, что касается общих механизмов и особенностей функционирования кислородпереносящих белков и ферментов азотного метаболизма у организмов различного эволюционного уровня), и для химиков, работающих в области катализа комплексами металлов, для которых структуры активных центров ферментов являются образцом при поиске оптималных синтетических катализаторов. [6]
Образование активного комплекса требует определенной энергии активации. Структура активного центра фермента представляет собой часть третичной структуры. [7]
В зависимости от строения ацильной части скорость гидролиза ацилферментов различается более чем в 104 раз, в то время как в реакции щелочного гидролиза эти различия весьма невелики. Структура активного центра фермента задает необходимые пространственные соотношения, определяющие реакционную способность ац илфермента. Было обнаружено, что в то время как ацилферментное промежуточное соединение, образуемое транс-стереоизомером кислоты, гидролизуется в течение минуты, ацил-фермент в г ис-стереоформе представляет собой практически стабильный, каталитически неактивный продукт. [8]
В 1958 г. Кошланд [6, 7] сформулировал теорию принудительной комплементарности, согласно которой необходимый контакт функциональных групп субстрата с активным центром фермента возникает в ходе самого взаимодействия по мере образования фермент-субстратного комплекса. При этом, очевидно, происходит перестройка структуры активного центра фермента. [9]
Кошландом и наблюдаемые экспериментально в отдельных случаях. Аллостерический ингибитор, по-видимому, вызывает направленный кон-формационный переход, приводящий к нарушению структуры активного центра фермента и тем самым к его частичной или полной инактивации. [10]
Ферменты природного происхождения, являясь катализаторами биохимических реакций, отличаются от обычных химических катализаторов высокой специфичностью, в силу которой действуют строго на одно вещество ( субстрат) или очень небольшое число близких по химической структуре веществ. Данная особенность обеспечивается уникальной структурой активных центров ферментов, определяющих эффективность связывания только со своим субстратом и исключающих связывание других веществ. Классическим постулатом этимологии является стерическое соответствие структуры молекулы субстрата структуре активного центра фермента, то есть каждый фермент подходит к субстрату, как ключ к отпираемому замку. В то же время степень специфичности ферментов варьирует. Принято различать абсолютную, абсолютную групповую, относительную групповую и оптическую виды специфичности. Абсолютная предусматривает только сродство к одному субстрату, не взаимодействуя даже с родственными по структуре субстратами. Примером может служить фермент уреаза ( карбамидаминогидролаза), катализирующая гидролиз мочевины. [11]
Ферменты природного происхождения, являясь катализаторами биохимических реакций, отличаются от обычных химических катализаторов высокой специфичностью, в силу которой действуют строго на одно вещество ( субстрат) или очень небольшое число близких по химической структуре веществ. Данная особенность обеспечивается уникальной структурой активных центров ферментов, определяющих эффективность связывания только со своим субстратом и исключающих связывание других веществ. Классическим постулатом энзимо-логии является стерическое соответствие структуры молекулы субстрата структуре активного центра фермента, то есть каждый фермент подходит к субстрату, как ключ к отпираемому замку. В то же время степень специфичности ферментов варьируется. Принято различать абсолютную, абсолютную групповую, относительную групповую и оптическую виды специфичности. Абсолютная предусматривает только сродство к одному субстрату, не взаимодействуя даже с родственными по структуре субстратами. Примером может служить фермент уреаза ( карбами-даминогидролаза), катализирующая гидролиз мочевины. [12]
Одним из наиболее важных направлений использования фторсодер-жащих соединений является применение их в качестве лекарственных препаратов. Существенную роль играют соединения фтора и в биологической науке. Использование меченных фтором соединений позволяет изучать процессы метаболизма, механизмы ферментативных реакций, структуру активных центров ферментов в связи с чем число такого рода исследований в последнее время быстро увеличивается. [13]
Воеводским представления о коллективном характере взаимодействий в случае биокатализа подобны современным представлениям о полифункциональной структуре активного центра фермента. Изучение ряда комплексов железа - от гидратированного иона до его сложного белковопорфиринового комплекса, каталазы - выявило особую роль ди-мерных образований, ассоциатов ионов металлов в окислительно-восстановительном катализе. [14]
Участие АТФ в различных ферментативных реакциях объясняется главным образом способностью атома фосфора в фосфатной группе АТФ присоединять электроны. Для атаки нуклеофильного агента на АТФ необходимо присутствие специфических ферментов и обычно катионов двухвалентных металлов. Весьма вероятно, что при превращении термодинамически активного АТФ в кинетически активную форму должно происходить некоторое изменение структуры активного центра фермента и, в частности, образование внутрикомплексных соединений. Однако, помимо АТФ, такими свойствами обладают и другие соединения, и поэтому нужно рассмотреть роль других макроэргических соединений. [15]