Ферментативный катализ реакций гидролиза

Полезные материалы / Бионеорганическая химия / Ферментативный катализ реакций гидролиза
Страница 2

Каталитическая активность карбоангидразы не понижается при замене Zn2+ на ион Со2+, в других случаях активность фермента либо падает, либо исчезает.

Карбоксипептидаза представляет собой фермент, вырабатываемый поджелудочной железой млекопитающих. Так же как карбоангидраза, этот фермент содержит один ион Zn2+ на одну белковую макромоле­кулу, молекулярная масса которой 34300. Биологическая роль карбо-ксипептидазы заключается в катализе процесса гидролиза пептидов — разрыве пептидной связи на карбоксильном конце пептидной цепи:

Ион Zn2+ в карбоксипептидазе, так же как в карбоангидразе, находится в полости активного центра фермента, но только два места в его координационной сфере заняты азотом имидазольных остатков гистидина. Третье место занято кислородом другой аминокислоты — глутамина. Четвертое координационное место в координационной сфе­ре Zn2+ принадлежит молекуле воды. Таким образом, и в этом фер­менте координационная сфера Zn2+ несимметрична, что, по-видимому, обусловливает напряженность структуры фермента и является обяза­тельным условием каталитической активности комплексных соединений. Предполагают, что одной из важных стадий каталитического про­цесса, протекающего с участием карбоксипептидазы, является коорди­нация ионом Zn2+ атома кислорода карбонила пептидной цепи

с вытеснением Н2О, занимающей одно место в координационной сфере. Координация цинком карбонильного кислорода ослабляет связь С—N в пептидной цепи, что облегчает ее разрыв, сопровождающийся гидро­лизом. Гидролиз разорванной цепи приводит к ослаблению координа­ции карбонильного кислорода пептидной цепи ионом Zn2+. Происходит вытеснение молекулой Н2О, затем вновь следует координация ионом Zn2+ карбонильного кислорода неразорванной цепи и т, д, Ферментативная активность карбоксипептидазы сохраняется, если Zn2+ заменить на ион Со2+, так же как в случае карбоангидразы. По-видимому, это связано с очень близкими величинами констант устой­чивости (т. е. сходными термодинамическими, характеристиками) ана­логичных комплексов Zn2+ и Со2+, а также одинаковыми размерами этих ионов. Замена Zn2+ в карбоксипептидазе на Gd2+, Hg2+, Cu2+, Pb2+ приводит к исчезновению каталитической активности фермента.

К группе ферментов, катализирующих процессы гидролиза, отно­сятся также киназы, ускоряющие перемещение различных фрагментов биолигандов (например, ионы РО3-)от одного биополимера к друго­му. Все киназы содержат ионы М2+. Аминопептидазы (ионы Mg2+, Zn2+, Mn2+, Ca2+—кофермент) катализируют гидролиз пептидов, при этом каждый из большого числа ферментов, входящих в эту группу, ускоряет разрыв пептидной связи именно для данного сочетания разно­именных аминокислот в пептидной цепи. Фосфатазы катализируют гидролиз сложных эфиров на основе ортофосфорной кислоты.

Страницы: 1 2 

Смотрите также

Третья группа периодической системы
Атомы элементов данной группы содержат во внешнем слое максимально по три электрона. Поэтому тенденция к дальнейшему  присоединению электронов (с пополнением внешнего слоя до октета) не может быть д ...

Алкилирующие агенты
Алкилирующие агенты - весьма ценные реагенты в органическом синтезе. Алкилированием называется процесс введения алкильной группы (радикала) в молекулу вместо атома водорода: алкилир.аген ...

Свинцовые аккумуляторы
Кислотные свинцовые аккумуляторы являются наиболее распространенными среди вторичных химических источников тока. Обладая сравнительно высокой мощностью в сочетании с надежностью и  ...