Стр. 84 - А.Я.Николаев - Биологическая химия (2004)

Упрощенная HTML-версия

Глава 2. Ферменты
89
ОН
° % c / R
Ser
HN
пептидаза
*
н ^ С О О Н
V
Ser
пептидаза
Рис. 2.22.
Ингибирование бактериальной гликопептид-трансферазы пенициллином.
Звездочкой помечена амидная связь, по свойствам сходная с петидной связью; R —
группа, неодинаковая в разных пенициллинах
присоединяющиеся к активному центру фермента, «метят» активный центр: если
теперь фермент гидролизовать, то одна из аминокислот в гидролизате остается
связанной с ингибитором. Таким способом узнают, какие аминокислоты и функ­
циональные группы формируют активный центр.
Рассмотрим в качестве примера хорошо изученный фермент карбоксипептидазу А.
Механизм действия этого фермента выяснен путем рентгеноструктурного иссле­
дования комплексов фермента с разными ингибиторами и псевдосубстратами.
Карбоксипептидаза А построена из одной пептидной цепи, включающей 307
аминокислотных остатков; фермент содержит ион Zn2+в активном центре. Разме­
ры молекулы 5 х 4,2 х 3,8 нм. Активный центр фермента расположен в нише глу­
биной около I нм. Карбоксипептидаза А — пищеварительный фермент, образую­
щийся в поджелудочной железе и в составе сока этой железы поступающий в ки­
шечник. Здесь он участвует в переваривании белков: катализирует отщепление
С-концевых аминокислотных остатков от пептидов.
На рис. 2.23 показана С-концевая часть субстрата (два аминокислотных остат­
ка) в активном центре карбоксипептидазы А. В связывании субстрата и катализе
участвуют аминокислотные остатки Tyr248, Argl45, Glu270 карбоксипептидазы и
ион Zn2+, который соединен с карбоксильной группой Glu72 и, кроме того, двумя
координационными связями — с имидазольными циклами His69 и H isl96 . В ак­
тивном центре имеется углубление, содержащее гидрофобные радикалы амино­
кислот (гидрофобный карман). В этот карман входит радикал С-концевой амино­
кислоты субстрата, поэтому наилучшими субстратами карбоксипептидазы А явля­
ются пептиды с гидрофобной С-концевой аминокислотой (радикал Rco на рис. 2.23).
Реакция начинается со взаимодействия Rco с гидрофобным карманом и образо­
вания ионной связи карбоксильной группы субстрата с гуанидиновой группой
Argl45. При этом пептидная цепь в области Argl45 подтягивается в сторону кар­
боксильной группы субстрата (примерно на 0,2 нм). Это ведет к конформационным
МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ФЕРМЕНТОВ