Cтраница 4
Особая лабильность ацетильной связи ацетилхимотрипснна восстанавливается в ходе диализа, приводящего к удалению денатурирующего агента и восстановлению белковой структуры. При переходе от воды к раствору мочевины меняется механизм реакции деацилирования. Так, если деацили-рование гранс-циннамоил-ос-химотрипсина в воде протекает как ферментативная реакция, то в растворе 7 74 М мочевины реакция идет по типу неферментативного катализируемого основаниями гидролиза. [46]
Однако существуют веские свидетельства в пользу того, что для проявления каталитической активности необходима имидазольная группа остатка гисти-дина в активном центре фермента. Зависимость от рН максимальных скоростей как стадии ацилирования, так и деацилирования показывает, что активность фермента пропорциональна доле основной формы группы с рК - 7, что лежит в области рК, ожидаемой для имидазольной группы. Одно это не может служить строгим доказательством, что имидазольная группа включается в активный центр; это значение рК может отражать: 1) ионизацию некоторой другой ионогенной группы, величина рК которой искажена белком; 2) имидазольную группу, протонизация которой вызывает образование каталитически неактивной конформации фермента; 3) изменение скорость определяющей стадии, а не ионизацию какой-либо группы. [47]
Эти гипотетические механизмы полностью симметричны. Условия симметрии, постулированные Бендером и Глассоном [155], требуют, чтобы механизмы ацилирования и деацилирования в каждом случае были идентичными. Для выполнения условия симметрии в катализе, включающем только один тип процесса - либо общий кислотный, либо общий основной, требуется, чтобы реакция замещения состояла из двух переходных состоянии, в которых протон связан с различными группами и метастабильным тетраэдрическим промежуточным соединением. Эти свойства отражены в механизмах ( 2 - 34) и ( 2 - 35) и обусловливают идентичность начальных стадий ацилирования и деацилирования без нарушения принципа микроскопической обратимости. Оба механизма подчиняются известным требованиям, предъявляемым к каталитическим реакциям. Сериновый гид-рокспл играет существенную роль в обоих механизмах. Деструктивный гидролиз ацетилфермента должен приводить к обра-юванию пептидов, содержащих О-ацетилсерин, так как в соответствии с механизмом ( 2 - 35) ацетильная группа все время сходится на гидроксиле серина, либо по механизму ( 2 - 34) N-аце-гилфермент находится при наиболее оптимальных условиях в) чень низкой стационарной концентрации. Кроме того, можно) бъяснить обмен О18 в ферментативных реакциях, катализируе-лых химотрипсином. [48]
Передача электронной плотности от заряженной при рН 8 отрицательно карбоксильной группы аспарагиновой кислоты через имидазольное кольцо гистидина к кислороду боковой цепи серииа обусловливает повышение его иуклеофиль-ности настолько, что может осуществляться нуклеофильиое воздействие на карбонильный углеродный атом пептидной связи. На промежуточно образующемся О-ацильном производном серина перенос заряда, обрывается, ио на последующей стадии деацилирования снова немедленно восстанавливается. [49]