Стр. 83 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

88
Часть I. Строение информационных молекул и матричные биосинтезы
применение ингибиторов для избирательного подавления активности того или
иного фермента в сложной ферментной системе или в организме. В частности,
многие лекарственные вещества являются ингибиторами определенных ф ер ­
ментов.
Есть ингибиторы, действующие менее избирательно. Например, и-хлормерку-
рибензоат является специфическим реагентом на сульфгидрильные группы в бел­
ках (рис. 2.20). Поэтому и-хлормеркурибензоат ингибирует все ферменты, кото­
рые имеют SH-группы, участвующие в катализе.
Cys— SH+ Cl— Hg— — COOH ™ Cys— S— Hg—
( ^ j
>— COOH
Рис. 2.20.
Реакция л-хлормеркурибензоата с сульфгидрильными группами белков
Другим примером может служить ингибирование диизопропилфторфосфатом
пептидгидролаз и эстераз, имеющих серин в активном центре. Ингибитор необра­
тимо присоединяется к остатку серина (рис. 2.21).
H3C - C H — CH,
H1C - C H — CH1
I
I
T
I
-HF
?
I
O = P — F
+HO— Ser
—►
O = P — О— Ser
H3C - C H - C H 3
H3C - C H — CH3
Рис. 2.21.
Ингибирование диизопропилфторфосфатом сериновых ферментов
Остатки серина вне активного центра при этом остаются незатронутыми; сле­
довательно, фермент сам катализирует реакцию, которая губит его. Диизопро-
пилфторфосфат — представитель группы фосфорорганических соединений, об­
ладающих чрезвычайно высокой токсичностью. Токсическое действие обусловле­
но именно ингибированием ферментов, и прежде всего ацетилхолинэстеразы (см.
гл. 22).
Пенициллин, одно из самых известных и распространенных лекарств, приме­
няется для лечения ряда инфекционных заболеваний. Пенициллин необратимо
ингибирует фермент бактерий гликопептид-трансферазу. Этот фермент участву­
ет в синтезе бактериальной стенки, и поэтому в присутствии пенициллина размно­
жение бактерий невозможно. Гликопептид-трансфераза содержит остаток сери­
на в активном центре (сериновая пептидгидролаза). В молекуле пенициллина есть
амидная связь, по свойствам сходная с пептидной связью (рис. 2.22). В результате
разрыва этой связи, катализируемого ферментом, остаток пенициллина оказыва­
ется необратимо связанным с ферментом.
Ингибиторы — очень эффективные инструменты для исследования строения
активного центра ферментов и механизма катализа. Ингибиторы , необратимо