Бактериальный фермент
Cтраница 3
АЛК-синтетазную активность в гомогенатах тканей листа или во фракциях бесклеточных препаратов из материала, очень активно образующего хлорофилл, оказываются неудачными. Как уже отмечалось, активная растворимая АЛК-синтетаза была получена из R. Этот бактериальный фермент, по-видимому, относительно нестабилен; возможно, что растительная АЛК-синтетаза особенно неустойчива или же до сих пор просто не удалось найти подходящие условия для ее изучения in vitro. Как сказано выше, синтез АЛК, катализируемый АЛК-трансаминазой, протекает в препаратах из водорослей и листьев, в которых АЛК-синтетаза не была обнаружена; роль трансаминазы в образовании порфиринов и регуляция ее в растениях еще не выяснены. Вскоре после того, как листья помещают в темноту, накопление хлорофилла быстро уменьшается и синтез протохлорофил-лида останавливается. Каких-либо сведений о связи между этой остановкой, реиницииро-ванием зеленения после повторного освещения и механизмом регуляции зеленения, наступающего после того, как этиолированные листья освещаются впервые, не имеется. Возможно, что в регуляции образования порфиринов играет роль ингибирование по типу отрицательной обратной связи; in vitro АЛК-синтетаза из R. АЛК-дегидратаза лишь в незначительной степени чувствительна к действию гемина. [31]
Тот факт, что при восстановлении НАД образуются протоны, иногда имеет важное практическое значение. Так, бактериальный фермент превращает лезо-тартрат в глицерат путем окисления первого с помощью НАД 1 до диоксифумарата, который затем под действием. [32]
Такое же замыкание в кольцо происходит после того, как фаг лямбда инфицирует клетку. При этом оба разрыва между концами цепей закрываются полинуклеотид-лигазой. Функция этого бактериального фермента состоит в том, чтобы устранять разрывы в отдельных цепях двойных спиралей ДНК путем связывания ну-клеотидов. Таким образом, для замыкания линейной ДНК фага в кольцо никакие фаговые ферменты не нужны. [34]
Широко используется L-аспарагиназа ( выпускается в промышленных количествах и Ь - глутамин ( аспарагин) аза для лечения острых и хронических форм лейкозов и лимфогранулематозов. Более десятка описанных в литературе бактериальных ферментов испытаны в основном на животных с перевивными опухолями или на раковых клетках опухолей человека и животных, выращенных в культуре ткани. Основными постулатами применения ферментов в онкологии являются различия в метаболизме клеток опухолей по сравнению с обменом в нормальной, здоровой, клетке. В частности, современные стратегия и тактика энзимотерапии опухолевых поражений учитывают разную чувствительность нормальных и опухолевых клеток к недостатку ( дефициту) незаменимых ( так называемых эссенциаль-ных) факторов роста. [35]
Вызывают реакцию инверсии асимметричных групп, сопровождающуюся измевением направления вращения плоскости поляризованного света. Ферменты, которые действуют на субстраты с одним асимметрическим атомом, называются рацемазами. К ним принадлежат, например, бактериальные ферменты аминокислот, превращающие L-аминокислоты в D-аминокислоты. Ферменты, действующие на субстраты с несколькими асимметрическими атомами; называются эпимеразами. [36]
Эти соединения способны проникать сквозь клеточную стенку по механизму пассивной диффузии. Более того, возможен синтез производных 2 4-диаминопиримидина, селективно связывающихся с дигидрофолатредуктазой из патогенных источников. Так, триметоприм вызывает 50 % ингибирование бактериального фермента в концентрации 5 - 10 - 8 моль-л-1, в то время как для достижения той же степени ингибирования фермента из млекопитающих необходимо увеличение концентрации в 10000 раз. [37]
При молекулярном клонировании важно, чтобы расщепление донорной и векторной ДНК происходило в строго определенных участках ( сайтах) с образованием дискретного и воспроизводимого набора фрагментов. Если пропустить хромосомную ДНК через шприц с иглой малого диаметра или обработать ее ультразвуком, то мы получим фрагменты длиной от 0 3 до 5 т.п.н. К сожалению, в ходе этих простых операций разрывы двухцепочечных молекул происходят случайным образом, так что при каждой обработке препарата ДНК получается совершенно новый набор фрагментов. Молекулярное клонирование стало возможным только после выделения высокоспецифичных бактериальных ферментов, которые узнают определенные последовательности оснований в двухцепочечной молекуле ДНК и расщепляют обе цепи. [38]
Природные органические вещества принимают участие в постоянном процессе круговорота элементов в биосфере Земли. Возможность деструкции всех природных органических веществ микроорганизмами ни у кого не вызывает сомнения. Видный советский микробиолог А. Е. Крисе [150] указывает: По доступности для бактериальных ферментов органическое вещество разделяется на нестойкое и стойкое органическое вещество. Эти термины означают, что всякое органическое вещество в подходящих условиях подвергается превращениям энзимами бактерий, но не с одинаковой легкостью. Автор здесь имеет в виду органическое вещество, продуцируемое в Мировом океане. Но эти слова можно в полной мере отнести ко всем природным органическим соединениям биосферы, особенно если учесть деятельность не только бактерий, но актиномице-тов и микроскопических грибов. То же самое можно сказать и об углеводородах нефти, которые залегают в недрах Земли практически без изменений миллионы лет - будучи извлеченными на поверхность, в аэробных условиях они сразу же находят для себя потребителей среди разнообразнейших представителей микробного мира. [39]
Изучение включения [ 1 - С14 ] -, [ 2 - С14 ] -, [ 6 - С14 ] - или [ 3 4 - С14 ] - глюкозы в шикимовую кислоту показало, что последняя строится из соединения, содержащего три атома углерода и участвующего в гликолизе, и соединения, содержащего четыре атома углерода, которые являются 3, 4, 5 и 6 атомами углерода глюкозы. Выделена ферментная система, которая преобразовывала смесь в-эритрозо-4 - фосфата и фосфоенолпирувата в 5-дегидро-хинную кислоту. В качестве промежуточного соединения изолирована 3-дезокси-п - арабиногептулозо-7 - фосфорная кислота ( ДАГФ) и было показано, что синтетический образец этого соединения легко преобразуется бактериальным ферментом в 5-дегидрохинную кислоту. Обработка неочищенного фермента активированным углем дала систему, которая превращала эритрозо-4 - фосфат и фосфоенолпируват в гептулозоновую кислоту, однако не могла преобразовать эту кислоту дальше в дегидрохинную кислоту. Примесь НАД восстанавливает способность образовывать 5-дегидрохинную кислоту. Эксперименты с с хелатообразующими соединениями показали, что для этой стадии необходимы ионы двувалентного кобальта. Спринсон [1] предлагает механизм для преобразования гептулозоновой кислоты с включением 2 6-диоксокислоты в качестве промежуточного соединения. Он рассматривает механизм нескольких других стадий ( см. схему на рис. 12), а также образование префеновой кислоты. Недавно Гибсон и Джекман [45] выделили хоризмовую кислоту, новое промежуточное соединение, которое непосредственно предшествует образованию префеновой кислоты в этой схеме. [40]
Мутации в организмах могут часто приводить к изменениям в строении определенных белков, не влияющим на активный центр молекулы. При этом многие важные свойства мутантных гемоглобинов могут сильно изменяться по сравнению с нормальным ( например, растворимость, электрохимические свойства), но константа связывания молекулярногб кислорода гемоглобином при этом остается точно такой же, как у нормального гемоглобина. У изученных бактериальных ферментов известно множество мутантных форм, отличающихся, как правило, заменой одного аминокислотного звена в цепи. Многие из белков-мутантов не отличаются по ферментативной активности от белка дикого типа. С другой стороны, наблюдаются и такие мутанты, которые вовсе лишены активности, и такие, у которых каталитические свойства существенно изменены. [41]
Аминоацил-РНК-синтетаза проявляет также в реакции ( XX. Например, бактериальный фермент катализирует реакцию ( XX. [42]
В ряде случаев, однако, ферментативные реакции не проявляют специфичности по отношению к какому-либо энантиомеру. Одним из примеров этого может служить деметилирование метилового эфира рацемического 8-аза - В-гомоэстрадиола ( 291), при котором образуется также рацемический свободный фенол ( 292) [120] ( ср. В то же время с другим ферментом из того же источника - За-оксистероид-дегидрогеназой ( ОСД) - реагируют оба энантиомера соединения ( 294) с образованием рацемического 3-кетона ( 295) [121] ( ср. Изучение структурных предпосылок, необходимых для способности бактериальных ферментов проводить различие между энантиомерами стероидов, представляет существенный интерес. [43]
Наследственный иммунитет может создаваться не только стационарными оборонительными сооружениями, подобными описанным выше, но и подвижными молекулярными агентами организма, противодействующими микробам, как только они начинают атаку. Такие механизмы имеются у всех форм живой материи, начиная с микроорганизмов. Например, неприступность бактерий по отношению к антибиотикам и другим биоцинам обусловливается врожденной способностью их синтезировать определенные ферменты. Так, устойчивость ряда бактерий к пенициллину обеспечивается пенициллина-зой. Антибиотик хлорамфеникол парализуется хлорам-феникол-трансацетилазой. Некоторые бактериальные ферменты, вводя в состав антибиотиков аденильные, ацетильные, фосфатные или другие компоненты, изменяют их структуру, а следовательно, и комплементарность по отношению к соответствующим мишеням. [44]
Схема производства гормона роста в принципе аналогична схеме получения инсулина, представленной на рис. 25.11. Кодирующая ДНК ( ген), введенная в бактерию, представляет собой комплементарную ДНК ( кДНК), полученную на матрице мРНК с помощью обратной транскриптазы, как было описано в разд. Перед встраиванием в вектор к кДНК присоединили еще одну ДНК-последовательность, кодирующую так называемый сигнальный пептид. Его роль чрезвычайно важна. Именно он, будучи соединенным с гормоном роста, действует как ключ, отпирающий ворота клетки. В результате произведенный бактерией гормон оказывается в окружающей среде, что существенно облегчает его очистку. После выхода из клетки сигнальная последовательность удаляется бактериальным ферментом и остается чистый гормон. [45]
Страницы: 1 2 3 4