![]() |
|
|
Биоорганическая химия ферментативного катализаеханизму переноса протона. Этот фермент, выделенный из Pseudomonas putida, катализирует реакцию эпимеризации [14], для осуществления которой не требуется присутствие кофактора. СОГ СОI I н—с-он -<—> НО-С—н I I с6н5 с6н5 В ходе этой реакции возможен дейтериевый обмен с растворителем, однако он идет с довольно низкой скоростью. При использовании в качестве субстрата о-манделата и проведении реакции в среде тритированного растворителя меченые D- и L-продукты образуются в эквимолярных количествах, что указывает на существование симметричного промежуточного соединения. Эти данные свидетельствуют об образовании промежуточного а-карбаниона, причем в роли акцептора протона выступает ферментативное основание. Лимитирующей стадией является перенос протона, поскольку первичный дейтериевый изотопный эффект достигает 5. Внутри фермент-субстратного комплекса эпимеризация идет с константой скорости порядка 103 с-1, что соответствует верхнему пределу скорости ферментативного переноса протона. 6.8. Ферментативный перенос протона: лизоцим Лизоцим катализирует гидролиз (3(1—Н)-гликозидных связей мукополисахаридов, входящих в состав клеточных стенок некоторых микроорганизмов [ 15]. Помимо этого природного субстрата, который состоит из N-ацетилмураминовой кислоты и!М-аце-тилглюкозамина, лизоцим катализирует также гидролиз хитина (поли-Ы-ацетил-р-глюкозамина) и продуктов его разложения, а также некоторых (З-арилди-М-хитобиозидов. Подробно изучена трехмерная структура лизоцима: он представляет собой глобулярный белок, по форме отдаленно напоминающий бабочку, Одно «крыло» которой содержит значительное количество спиральных фрагментов, а другое состоит в основном из складчатых (3-структур. Активный центр расположен между «крыльями» и организован в виде щели, или впадины, способной вмещать длинноцепочечную полимерную молекулу природного субстрата. Каталитический процесс в активном центре осуществляется, по-видимому, с участием карбоксильных групп аспарагиновой кислоты Asp-52 и глутаминовой кислоты Glu-35. Механизм действия лизоцима — фермента с наиболее изученной структурой — по-прежнему остается во многом неясным. Было предложено три: различных механизма: 1. Роль нуклеофила выполняет ближайшая к разрываемой связи N-ацетиламиногруппа субстрата, а роль донора протонов—аспарагиновая кислота. 2. Тот же, что и выше, но действие N-ацетиламиногруппы дополнительно усиливается за счет выступающей в качестве акцептора протона ионизованной карбоксильной группы глутаминовой кислоты Glu-35. 3. Роль нуклеофила выполняет ионизованная карбоксильная группа аспарагиновой кислоты Asp-52, а роль донора протонов— карбоксильная группа глутаминовой кислоты Glu-35. Константа скорости катализируемого лизоцимом гидролиза /г-нитрофенил-2-ацетамидо-4-0- (2-ацетамидо-2-дезокси-{3-0глюкопиранозил)-2-дезоксиглюкопиранозида в 20 раз выше, чем в случае /г-нитрофенил-4-О- (2-ацетамидо-2-дезокси-{3-о-глюкопиранозил)-{3-0-глюкопиранозида [16], что указывает на важную роль ацетамидной группы. Однако результаты кинетического исследования гидролиза небольших субстратов свидетельствуют о том, что более предпочтительным является согласованный механизм с участием донора и акцептора протона или комбинированный механизм с участием донора протона и нуклеофила. Было установлено, что лизоцим способен катализировать реакцию трансгликозилиро-вания. Это свойство фермента легло в основу способа синтеза гс-нитрофенил-^-с-глюкозида и соответствующего олигомера. Поскольку лизоцим катализирует гидролиз гликозидных связей, вблизи которых ацетил аминогруппы отсутствуют, можно заключить, что анхимерное содействие со стороны N-ацетиламиногруппы не является непременным элементом механизма ферментативного расщепления гликозидных связей. Границы активного центра лизоцима точно не определены, однако ясно, что его размеры должны быть велики, поскольку фермент способен взаимодействовать с гексасахаридами, и, кроме того, кинетика реакции сильно зависит от длины сахаридного субстрата. Это означает, что лизоцим должен отличаться склонностью к образованию непродуктивных комплексов (т. е. таких фермент-субстратных комплексов, которые не приводят к образованию продуктов реакции). Особенно убедительно выглядят данные, свидетельствующие об образовании оксокарбониевого иона и участии в катализе глутаминовой кислоты Glu-35. Сохранение конфигурации аномерного центра позволяет заключить, что если оксокар-бониевый ион возникает в ходе катализа, то его пространственное строение жестко фиксируется ферментом. 6.9. Ферментативный перенос протона: стереохимия Применение в качестве субстратов изотопно-меченных карбокислот является удобным инструментом исследования стереохимии ферментативного переноса протона. В отличие от органических реакций в ферментативных реакциях стереоспецифический перенос протона является скорее правилом, чем исключением, что обусловлено асимметричной природой поверхности белковой молекулы. В качестве примера можно привести две реакции изотоп |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 |
Скачать книгу "Биоорганическая химия ферментативного катализа" (2.87Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|