Изучение - фермент
Cтраница 4
В результате сделались доступными для исследования индивидуальные гены и регулятор-ные генетические элементы, было стимулировано изучение ферментов биосинтеза и обмена нуклеиновых кислот. Благодаря этому после 1977 г. были обнаружены мозаичное ( экзон-интронное) строение генов, явление сплайсинга и ферментативной активности у РНК, усилители ( энхансеры) экспрессии генов, многие регуля-торные белки, онкогены и онкобелки, мобильные генетические элементы. Возникла белковая инженерия, которая позволяет получать новые, не существующие в природе белки. [46]
Все рассуждения о ферментах и ферментациях Ц об аналогиях между брожениями и химическими процессами в организме, понимаемые чересчур буквально, все это было отныне перечеркнуто. Химики должны были сделать выводы из новых результатов исследований и сформулировать новые задачи, а также наметить новые цели применительно к изучению ферментов и ферментативных процессов. [47]
Основу руководства составили работы, которые на протяжении ряда лет используются в учебном процессе на кафедре биохимии 1 ММИ им. В практикум включены работы, знакомящие студентов с современными методами исследования и проблемами биохимии, такими, как электрофорез белков в полиакрила-мидном геле, ионообменная хроматография белков, гель-фильтрация, изучение четвертичной структуры белков и др. Подобраны и приспособлены к условиям работы в студенческой лаборатории современные методы выделения и изучения ферментов, их количественного определения в биологических жидкостях и тканях. Авторы стремились по возможности использовать в качестве объектов изучения биологические материалы, с которыми обычно имеет дело клиническая биохимия. [48]
Ферменты - наиболее важный класс белковых веществ, универсальный по своей биологической функции. Ферменты представляют собой специфические и высокоэффективные катализаторы химических реакций, протекающих в живой клетке. Изучение ферментов, их строения, свойств и механизма биологического действия соствв-ляет один из главных разделов биохимии и биоорганической химии. К настоящему времени охарактеризовано несколько тысяч ферментов, свыше тысячи из них получены в индивидуальном состоянии. Для многих сотен белков-ферментов выясненв аминокислотная последовательность, а самые известные из них расшифрованы с помощью рентгеноструктуриого анализа до уровня полной пространственной структуры. Изучение любой проблемы в области познания механизмов жизнедеятельности обязательно связвно с исследованием соответствующих ферментных систем. Кроме того, ферменты широко используются как мощные инструменты при выяснении строения биополимеров и при reнио - инженерных разработках. Они находят широкое практическое применение в медицине и пищевой промышленности. [49]
Выявление общих закономерностей различных химических и биохимических реакций при пониженных температурах, в частности в замороженных водных растворах, представляет интерес как с теоретической, так и с практической точек зрения. Реакционная способность белков в основном исследуется в условиях, близких к живым организмам. Изучение ферментов в экстремальных условиях представляет большой интерес для более детального понимания механизма их действия и изменения специфичности функционирования. [50]
Рассмотренные до сих пор вопросы ферментативного катализа относились к свойствам ферментов как индивидуальных веществ, которые в ряде случаев были выделены в чистом виде и изучены с химической точки зрения. Однако несомненно, что свойства фермента в месте его нахождения в живой клетке могут во многом отличаться от свойств чистых ферментов, и эти отличия представляют большой физиологический интерес. Изучение неочищенных ферментов может выявить их важные особенности, ускользающие от внимания исследователей, работающих с очищенными ферментами. [51]
Вильштеттера, выдающегося немецкого биохимика, в развитие энэимологии заслуживает специального исследования. Деятельность его была весьма разнообразна. Помимо изучения ферментов он широко известен своими исследованиями по химии хлорофилла, по усвоению углекислоты и многими другими. Но наиболее значительные работы Вильштеттера были посвящены химии ферментов, а также методам их выделения. [52]
 |
Схема взаимодействия аце - [ IMAGE ] Схема действия эстеразы. тилхолинэстеразы с ацетилхоли-ном ( а и его каталитического рас - - щеплеиия ( б. [53] |
Это дает возможность изучать реакции и структуру ферментов и фермент-субстратных комплексов ( ФСК) in vitro. Различие ситуаций in vitro и в клетке, in vivo, состоит в том, что клетка представляет собой открытую, а не замкнутую систему и в ней протекает одновременно множество ферментативных реакций, в том числе и сопряженных друг с другом. Тем не менее изучение ферментов in vitro дает реальную основу для понимания соответствующих биологических процессов. [54]
Рассмотрение ЭКВ только начато в этой книге. Здесь особенно перспективным представляется изучение ферментов, содержащих в качестве кофакторов атомы переходных металлов. О металлоферментах коротко рассказано в § 6.8. Электронные оболочки переходных металлов являются мягкими в том смысле, что для их перестройки требуются сравнительно малые энергии - речь идет о cf - электронах. Соответственно координационные связи, образуемые атомом переходного металла, зависят от окружающей среды. Известно явление так называемо4 диверсионной изомерии - существования комплексов переходных металлов в изомерных формах, разнящихся длинами связей и углами между связями. Конформационная перестройка белковой структуры, образующей координационную систему переходного металла, может сильно воздействовать на строение такой системы. Тем самым, в этих случаях непосредственно реализуются электронно-конформационные взаимодействия. Их изучение требует развития соответствующих разделов квантовой химии. [55]
Страницы: 1 2 3 4