Биологический каталог




Ферменты. Том 1

Автор М.Диксон, Э.Уэбб

ных связей, могут тормозить действие фермента ,[1409]. Декстрины из четырех или больше единиц, содержащие фосфатную группу у шестого углеродного атома второго или третьего глюкозного остатка, могут служить субстратами а-глюканфосфорилазы, но присутствие фосфатной группы уменьшает активность фермента примерно в 5 раз [3725].

Мышечная гликогенфосфорилаза в отличие от а-глюканфосфорилазы картофеля не действует на короткие прямые цепи декстринов и лучше всего атакует большие разветвленные молекулы. При фосфоролизе она атакует амилопектин или гликоген намного быстрее, чем амилозу. В обратной реакции она действует на остаточный декстрин, образовавшийся при фосфоролизе из амилопектина или гликогена, но не действует на остаточный декстрин, образовавшийся под действием В-амилазы,. который содержит меньше четырех глюкозных остатков в главной цепи [879, 1935]. Другими словами, эта фосфорилаза не способна действовать на фрагменты из пяти глюкозных остатков, заключенные между точками ветвления главной цепи, хотя она может расщеплять боковую цепь вплоть до остатка, присоединенного 1,6-связью. Это различие в специфичности по отношению к главным и боковым цепям представляется несколько неожиданным.

Для действия ферментов имеет значение также размер молекулы субстрата; так, например, фермент из печени действует на небольшие молекулы гликогена лучше, чем фермент из. мышц [4495].

Сахарозофосфорилаза (КФ 2.4.1.7) катализирует реакцию взаимодействия между сахарозой и неорганическим фосфатом. Первоначально этот фермент относили к фосфорилазам, но в отличие от истинных фосфорилаз он может катализировать. перенос глюкозильных остатков с одного сахара на другой без участия фосфата. Специфичность сахарозофосфорилазы была детально изучена Хассидом и Дудоровым [1830]. Этот ферменг катализирует перенос только та-Ъ-глюкозильных групп и не переносит a-L-глюкозильные, a-D-маннозильные, a-D-галактозиль-ные, a-D-ксилозильные или мелибиозильные группы. Под действием сахарозофосфорилазы «x-D-глюкозильная группа переносится на фосфат, арсенат, D-фруктозу, L-сорбозу, D-ксилулозу, L-арабинулозу или L-арабинозу, но не может переноситься на L-фруктозу, D-тагатозу, D-фруктозо-б-фосфат, В-фруктозо-1,6Глава 6

сн;он

Г"

но •

Сахароза

СНгОН I

>\оН н /

I н

/О,

—I

он

с -

н

a-D- глюкозил-а- L-сорбофуранозид

ar-D- глюкозил-/3 - D ксилулафуранозид Г ( Н2ОН

НО I он

I_________1____________J

а - Л- глюкозил- cc-L-арабинулофуранозиЪ

Г"

СН2()Н

I

,С-On

Н

С

\

НО

н

он

I

I — II

-с нон

|_-

( —

I

I!

¦с

он

г

~~1

НО i н

3-(а 1)-глюко1ил)~1 -аробииоза

Рис. 6.3. Продукты реакции, катализируемой сахарозофосфорилазой.

Специфичность действия ферментов бисфосфат, D-манногептулозу, D-глюкозу, D-маннозу, D-галак-тозу, L-рамнозу, L-фукозу, D-ксилозу, D-ликсозу, D-арабинозу, L-ксилулозу, D-арабинулозу, эритрулозу, дигидроксиацетон или туранозу. Из пяти Сахаров, способных служить акцепторами глюкозильных групп, четыре кетозы образуют нередуциру-ющие дисахариды (B-D-фруктофуранозид, a-L-сорбофуранозид, B-D-ксилулофуранозид и a-L-арабинулофуранозид), а одна альдоза — L-арабиноза, — акцептируя глюкозильный остаток, образует редуцирующий дисахарид [З(а-В-глюкопиранозил)-L-арабийопиранозу]. Этот результат не будет казаться неожиданным, если обратиться к рис. 6.3, из которого видно, что все пять дисахаридов имеют общую структуру (выделенную на схеме штриховой линией) [1626].

ФОСФОТРАНСФЕРАЗЫ Киназы

Как и в случае дегидрогеназ, мы вновь встречаем здесь группу ферментов, для которых специфичность в отношении донора и акцептора следует рассматривать раздельно (только в данном случае речь идет о донорах и акцепторах фосфата, а не водорода). В общем фосфокиназы даже более специфичны, чем дегидрогеназы, как в отношении донора, так и в отношении акцептора. Например, в реакции переноса фосфата с АТР на креатин, протекающей с участием креатинкиназы (КФ 2.7.3.2), креатин не может быть заменен креатинином, L-аргинином, D-аргинином или L-гистидином, правда, фермент проявляет небольшую активность по отношению к N-этилгликоциамину и гликоциамину. АТР не может быть заменен ADP, аденозин-2'-фосфатом, аденозин-З'-фосфатом, аденозин-5'-фосфатом или ITP; в обратной реакции ADP не может быть заменен АТР [2620]. Такая высокая специфичность весьма типична для фосфокиназ. Однако в одном или двух случаях АТР можно заменить другими нуклеозидтрифосфатами, тогда как в отношении акцептора фосфата фермент проявляет высокую специфичность. Пируваткиназа (КФ 2.7.1.40) высоко специфична к фосфоенолпирувату — не найдено ни одного субстрата, заменяющего его; вместе с тем АТР можно заменить UTP, GTP, СТР, ITP или дезокси-АТР |[511].

Специфичность трех гексокиназ была исследована довольно тщательно. Результаты этих исследований представлены в табл. 6.4. Для каждого фермента приведена величина максимальной скорости реакции по отношению к скорости реакции с D-глюко-зой, а также величина сродства к каждому субстрату по отношению к соответствующей величине для D-глюкозы (при опре-

Таблица 6.4

Специфичность гексокиназ, полученных из различных источников

Дрожжи [370, 2648, 4397] Мозг [4395] Aspergillus i(981] Субстрат') Относительное сродство Относительная максимальная скорость Относительное сродство Относительная максимальная скорость 1 Относительное сродство Относительная максимальная | скорость

D-глюкоза 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

D-фруктоза 0,14 1,8 0,0005 1,5 — 0,28

D-манноза 2,0 0,8 1,6 0,4 — 0,64

2-амино-2-дезокси-0-глюкоза 0,07 0,7 0,1 0,6 0,47 0,55

D-галактоза <0,002 0 0,0001 0,02 0,75 0,88

2-амино-2-дезокси-1>-галактоза — — — — 0,37 0,41

2-дезокси-1)-глкжоза 0,33 1,0 0,3 1,0 — —

L-сорбоза 0 0 0 0 — 0,02

1,5-ангидро-О-глюцит 0,03 0,01 0,0003 1,0 — —

1,5-ангидро-О-маннит — — 0,0004 0,9 — —

D-арабиноза <0,001 0 0,000004 0,1 — 0,04

D-аллоза <0,001 <0,1 0,001 0,5 — —

D-глюкозон 5,0 0,2 0,8 0,08 — —

З-дезокси-О-глюкоза — — 0,0005 0,2 — —

D-альтроза — — 0,003 0,11 — —

2,5-ангидроЛ)-п.10цит — 0 0,00006 0,08 — —

D-ксилоза 0,01 0 0,004 0 — —

D-ликсоза — — 0,006 0 — —

б-дезокси-О-глюкоза — — 0,004 0 — —

D -м анногептулоз а 0,67 0 0,16 0,01 — —

D-глюкогептулоза — — 0,04 0,01 — —

2-ацетиламино-2-дезокси-0-глю-коза 0,1 0 0,1 0 — —

¦2-метиламино-2-дезокси-0-глю-коза — — 0,04 0 — —

4) Фермент из дрожжей не способен фосфорилировать а-метилглюкозид, 1-метилфруктозу, 3-метилглюкозу, 3-метилфруктозу, D-глюцит, L-рамнозу, сахарозу, лактозу, мальтозу, трегалозу и раффинозу; фермент из ткани мозга не фосфорилирует а- и В-метилглюкозиды, 2-метилглюкозу, 3-метилглюкозу, D-глюцит, а-глюкозо-1-фосфат, глюконо-5-лактон и D-рибозу.

Специфичность действия ферментов делении ее исходили из предположения, что мерой сродства служит величина, обратная Км)- Для тех субстратов, для которых скорость реакции оказалась очень небольшой или равной нулю, данные по сродству основывались на определении величины Ki с использованием в качестве субстрата фруктозы. Действительные значения Км для глюкозы оказались следующими: Ы0~4 М (фермент из дрожжей), 8,0-10~6 М (фермент из ткани мозга) и 1,6-Ю-4 М (фермент из Aspergillus).

Из приведенных в табл. 6.4 данных видно, что кристаллический фермент из дрожжей способен фосфорилировать ряд различных Сахаров. Примерно с одинаковыми скоростями фос-форилируются а- и tB-формы D-глюкозы и D-маннозы. D-фрук-тоза реагирует только в iB-фуранозной форме i[1623—1625].

Наряду с соединениями, приведенными в табл. 6.4, фермент из дрожжей может фосфорилировать также 2,5-ангидро-0-маннит/[633]. Готтшалк ![1б26] пришел к заключению, что фермент специфичен к структуре молекулы в области 3,4,5,6-атомов, которая является общей для группы веществ, приведенных на рис. 6.4.

Крейн [906] проанализировал данные, полученные для фермента из мозга (табл. 6.4), особенно величины Км, которые в данном случае он полагал близкими к Ks- Если Км для соединения, не имеющего —ОН-группы, значительно больше, чем для исходного соединения, то есть основание предположить, что эта —ОН-группа участвует в специфическом взаимодействии с ферментом. На этом основании сделано заключение, что гидрок-силы у С-1, С-3 и С-6 глюкозы и у С-2, С-3 и С-6 фруктозы являются группами, взаимодействующими с ферментом, и что гидроксил у С-4 не участвует в связывании. Рис. 6.5 иллюстрирует предположения Крейна о характере взаимодействия фермента из мозга с субстратом D-глюкозой. К ферменту субстрат присоединяется в конформации «кресла» iB-D-глюкопиранозы с экваториальным расположением

страница 80
< 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

Скачать книгу "Ферменты. Том 1" (3.77Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(19.10.2018)