Cтраница 4
Такое понижение ферментативной активности может быть обусловлено образованием измененного апофермента со значительно более низкой константой К реакции соединения со своим ко-ферментом. Цистатионинурия приводит к задержке умственного развития и сопровождается неприятными физическими проявлениями. Пиридоксин обычно назначают в дозах - 1 мг в день. Установлено, что стократная доза приводит к исчезновению цистатионина в моче при одновременном исчезновении других проявлений этого заболевания; вероятно, это связано со сдвигом равновесия реакции (14.4) в направлении образования активного фермента. Этот пример показывает, каким образом можно использовать принципы химического равновесия и химической кинетики при изучении болезней. [46]
Известны два типа нуклеофилов, входящих в состав природных апоферментов. Это спиртовая ( алкоксидная) группа аминокислот ( серина или треонина), а также сульфгидрильная группа ( или ее сопряженное основание) аминокислоты цистеина. Значение р / Са гидроксильной группы представляется аномально низким, в то же время р / Са сульфгидрильной группы не выглядит необычным. Оба нуклеофила действуют в присутствии общих оснований, переводящих их в более активные анионы. [47]
Наиболее вероятным является предположение, что связь между апоферментом и коферментом или субстратом осуществляется полярными группами апофермента. Можно себе представить, что форма этих групп является как бы негативным отпечатком соответствующих групп кофермента или субстрата, в связи с чем легко возникают дипольные связи между пригнанными друг к другу поверхностями апофермента и кофермента или субстрата [16, 19, 20] ( см. стр. [48]
Разнообразие функций кофермента А и ацилкофермента А определяется апоферментом ( белковой частью молекулы фермента), который общим химическим реакциям придает специфичность к определенным субстратам. [49]
Коферменты сами по себе каталитически не активны, а апоферменты представляются химикуганалитику как класс белков, которые несущественно отличаются от других белков, за исключением каталитической активности. Видимо, их действие сосредоточено на довольно маленьких участках молекулы, которые до оих пор еще недоступны аналитической расшифровке. Если бы мы теперь из данных модельных опытов получили исходные положения для решения вопроса, какого вида могут быть эти активные места, то определенно исследование существенно облегчилось бы. Для достижения этой цели недостаточно найти отдельные ферментные модели, а необходимо в наиболее широком масштабе исследовать все их каталитические возможности. [50]
Кодегидразы и желтые коферменты активны только в присутствии их апоферментов. Об их строении известно лишь то, что они являются белками. Активные атомные группы еще не известны. Однако при катализе изатином основаниями активируется лишь одна из элементарных реакций. Таким образом, активирование ограничивается скоростью других элементарных реакций. [51]
Металл ( ион), по-видимому, играет роль апофермента в модельных реакциях, протекающих с участием только пиридоксаля. Это редкий случай, когда функции белка в известной мере могут быть выполнены простым катионом. Катион металла ( Me) вступает во взаимодействие с фенольной группой кофермента и атомом азота присоединяемой аминокислоты, придает всей конфигурации стабильность и поддерживает пиридиновый цикл и боковые группы в одной плоскости, облегчая смещение я-электронов ( Пюльман), где Ф - фосфорильный остаток. [52]