Пользовательский поиск

Химическая модификация каталитически важных групп активного центра

Первые сведения о природе групп, составляющих активные центры ферментов, были получены методами химической модификации. Любое химическое изменение группы, входящей в каталитический центр фермента, отражается, прежде всего, на каталитических характеристиках активного центра. Как правило, химическая модификация функционально важных групп ведет к потере ферментом каталитической активности.

Продолжение ниже

Рудольф Хаушка: феномен белка

Типичная субстанция телесного строения животного – белок – так же характерна для животного, как для растения углеводы. Но и растение на определенном этапе развития образует белок, а именно,...

Читать дальше...

всё на эту тему


Метод химической модификации позволяет получить весьма важную информацию о природе активных центров ферментов.

Функциональные группы белка, составляющие активный центр, могут быть маскированы полипептидной цепью или остатками других аминокислот, что делает группы активного центра недоступными для реагента-модификатора. Таким образом, метод химической модификации не позволяет получить исчерпывающую информацию о функциональных группах — участниках каталитического акта.

Химическая модификация, как правило, не является избирательной, химической реакции подвергаются сразу несколько аминокислотных остатков белка. Это ведет к существенному изменению структуры белка, развитию инактивационных и денатурационных процессов, что может привести к потере ферментом каталитической активности даже в том случае, если химически модифицировались остатки, не входящие в каталитический центр.

Поэтому выводы об участии тех или иных функциональных групп аминокислот в каталитическом процессе на основе данных по химической модификации белка могут быть сделаны с известной осторожностью и оговорками. Как правило, для такого рода выводов требуются независимые структурные исследования.

Ситуация становится однозначной, если химический модификатор встраивается в структуру специфического субстрата или ингибитора фермента. В этом случае модификатор адресно направляется в активный центр, что существенно увеличивает вероятность химической реакции с функциональной группой активного центра.

Имидазольная группа гистидина-57а-химотрипсина.Эта группа была модифицирована реакцией алкилирования с хлоркетоном. Для этих целей модифицирующий агент был включен в структуру субстрата. В результате химической реакции фермент полностью потерял каталитическую активность. После полного гидролиза белка был выделен и идентифицирован продукт химической модификации.

Сериновые протеазы и эстеразы.Каталитически активной группой многих ферментов является гидроксильная группа серина. В активном центре эта спиртовая группа играет роль нуклеофильного реагента в реакциях нуклеофильного замещения при гидролизе сложных эфиров, амидов, пептидов. При исследовании этих ферментов были использованы аналоги субстратов с заменой углерода на фосфор. Оказалось, что в этом случае происходит фосфорилирование серина с образованием стабильных производных. Фермент при этом полностью теряет свою активность. Таким образом, фосфорорганические аналоги субстратов являются эффективными необратимыми ингибиторами фермента.

В данном случае модификаторами выступают боевые отравляющие вещества типа зарина.

Простагландин-Н-синтаза. Аспирин (ацетилсалициловая кислота) представляет собой нестероидный противовоспалительный лекарственный препарат. Физиологическое действие препарата связано с его способностью ацетилировать Ser-514, входящий в центр сорбции арахидоновой кислоты — субстрата простагландин-Н-синтазы. Таким образом, аспирин выступает необратимым ингибитором лимитирующего фермента синтеза простагландинов. Последующий гидролиз модифицированного белка и анализ продуктов гидролиза позволили идентифицировать центр модификации фермента.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".