Cтраница 2
Интактные митохондрии представляют собой осмотически активные пузырьки, отделенные от гиалоплазмы ( или среды инкубации при эксперименте in vitro) двумя мембранами. Таким образом, существуют четыре топологически различных пространства: внешняя мембрана, межмембранное пространство, внутренняя мембрана и внутреннее пространство - матрикс. Ферменты цикла трикарбоновых кислот сосредоточены в матриксе; компоненты дыхательной цепи, транслоказа адениннуклеотидов и АТФ-синтетазный комплекс прочно связаны с внутренней мембраной, в межмембранном пространстве локализована аденилаткиназа, а во внешней мембране - моноаминооксидаза. [16]
С точки зрения топологии положение АТР в аденилаткиназе в точности соответствует положению аденозинсодержа-щей части NAD в лактатдегидрогеназе. С другой стороны, расположение AMP в аденилаткиназе соответствует геометрически, но не топологически положению никотинамида в лактатдегидрогеназе. Топологическая неэквивалентность объясняется тем, что АТР и AMP образуют контакты под участком, соединяющим ( 3-структуры А и В, а не над ним, как показано на рис. 7.7. Аденин АТР, по-видимому, связан водородной связью с фенольной ОН-группой остатка Туг-95 аденилаткиназы; изофункциональным остатком в LDH является Туг-85. Очевидны аналогии между LDH и аденилаткина-зой также в ( пиро) фосфатсвязывающем субцентре. [17]
Во всех случаях фосфор ильные группы образуют водородные связи с остовом полипептидной цепи. Связывание фосфор ила осуществляется петлями, выступающими из жесткой вторичной или сверхвторичной структуры, например, шпильки Россмана. Поскольку эти петли имеют конформационно жесткие основания, сами они могут проявлять подвижность, не нарушая структуру белка в целом. В аденилаткиназе свиньи, например, фосфатсвязывающая петля имеет последовательность Gly - Pro-Gly-Ser-Gly-Lys-Gly [389], наличие глицильных остатков в каждом втором положении обеспечивает большой интервал двугранных углов при Са-атомах ( разд. Следовательно, этот сегмент цепи может приобретать широкий спектр конформаций, что и приводит к гибкости и подвижности даже в невзаимодействующей молекуле фермента. [18]
Некоторые белки, модифицируемые ковалентным фосфорилиро-ванием, имеют типичные свойства, общие с нуклеотидсвязываю-щими белками. Обычно фосфор ил ируется боковая цепь остатков Ser, Thr или His. Часто перед таким остатком или сразу за ним располагается остаток Gly; в большинстве случаев остаток, находящийся в цепи на две позиции дальше, оказывается положительно заряженным Lys или Arg. Гипотеза о том, что обратимое фосфорилирование данного остатка управляет конформационными изменениями фосфопро-теида [175, 693], хорошо коррелирует с тем фактом, что в лактат-дегидрогеназе [232] и в аденилаткиназе [688] петля является эпицентром больших конформационных изменений. Таким образом, исследования нуклеотидсвязывающих белков могут способствовать прояснению статических и динамических аспектов фосфорилирования белков. [19]
Фермент локализован в митохондриях, в пространстве между наружной и внутренней мембранами, наиболее активен в мышечных клетках. Аденилаткиназная реакция, идущая справа налево, может быть одним из вспомогательных источников пополнения ресурсов АТФ в работающей мышце. АМФ, образующаяся в этой реакции - положительный модулятор фосфрфруктокиназы и стимулятор гликолиза. Нечипоренко, АМФ подвергается дезаминированию и превращается в инозиновую кислоту. Аденилаткиназа является относительно термостабильным ферментом, она легко выдерживает нагревание до 100 С. [20]