АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Гидролазы

Катализируют реакции гидролиза (расщепления ковалентной связи с присоединением молекулы воды по месту разрыва).

Наименование их составляют по форме «субстрат-гидролаза».

• Подкласс Гидролизуемая связь Важнейшие представители

• НФ 3.1. сложноэфирная связь нуклеаза, фосфодиэстераза, липаза, др

• НФ 3.2 гликозидные связи

олиго- и полисахаридов амилаза, гиалуронидаза, лизоцим и др.

• НФ 3.3 простая эфирная связь

• НФ 3.4 пептидная связь трипсин, каспаза, тромбин, др.

• НФ 3.5 непептидная углерод-азотная связь

• НФ 3.6 ангидрид-гидролаза (хеликаза, ГТФаза)

• НФ 3.7 углерод-углеродная связь (C-C)

• НФ 3.8 галогенная связь

• НФ 3.9 азотно-фосфорная связь (P-N)

• КФ3.10 азотно-серная связь (S-N)

• КФ 3.11 углеродно-фосфорная связь (C-P)

• КФ 3.12 дисульфидная связь (S-S)

• КФ 3.13 серо-углеродная связь (C-S)

Механизм действия РНКазы А:

Рибонуклеа́за А — фермент, относящийся к группе эндонуклеаз, который гидролизует фосфодиэфирные связи в одноцепочечных РНК. 2 остатка Гис (Гис 119-основной, 12-кислый катализ); Асп и Лиз влияют на Гис. Образование пентавалентного координированного фосфата. Образуется 2'3'-циклический эфир, обр-ся водородная связь. Связь воды с Гис и снова пентавалентное состояние, образование рибонуклеозида. Гидролиза ДНК не происходит,.к. нет кислорода в гидроксильной гр – не образуется 2'3'-циклический эфир.

Сериновые протеазы (химотрипсин, трипсин, эластаза). Механизм действия химотрипсина:

Субстратами химотрипсина служат пептиды, содержащие аминокислоты с ароматическими и циклическими гидрофобными радикалами (Фен, Тир, Три), что указывает на участие гидрофобных сил в формировании фермент-субстратного комплекса. Радикалы Асп₁₀₂, Гис₅₇ и Сер₁₉₅ участвуют непосредственно в акте катализа. Вследствие нуклеофильной атаки пептидной связи субстрата происходит разрыв этой связи с образованием ковалентно-модифицированного серина - ацил-химотрипсина. Другой пептидный фрагмент высвобождается в результате разрыва водородной связи между пептидным фрагментом и Гис₅₇ активного центра химотрипсина. Заключительный этап гидролиза пептидной связи белков - деацилирование химотрипсина в присутствии молекулы воды с высвобождением второго фрагмента гидролизуемого белка и исходной формы фермента.

1. Образование ФСК: взаимодейсвие Сер195 и Гис57 приводит к образованию сильного нуклеофила (электронная пара кислорода), который атакует карбонильную группу пептида, образуя тетраэдрический ацил-фермент. На атоме кислорода карбонильной группы сосредотачивается короткоживущий отриц заряд, стабилизирующийся протонами от Гли193 и Сер195.

2. Освобождение продукта 1: нестабильность, обусловленная наличием заряда на карбонильном кислороде субстрата, приводит к распаду тетраэдрического комплекса с восстановлением двойной связи кислорода и углерода и разрыву пептидной связи. Уходящая аминогруппа протонируется Гис57.

3. Образование ацилфермента: после ухода первого продукта оставшаяся часть ппц остается связанной с Сер195 ковалентной связью (афилфермент)

4. Связывание воды: приходящая молекула воды депротонируется за счет взаимодействия с Гис57, образуя нуклеофильный гидроксид-ион. Этот ион атакует эфирную связь ацилфермента: образуется второй тетраэдрический интермедиат с кислородом, несущим отрицат заряд.

5. Деацилирование: при распаде второго интермедиата карбогидрат-анион перемещается в Сер195.

6. Освобождение комплекса фермент-продукт и освобождение продукта: после освобождения второго продукта происходит регенерация свободного фермента

Лиазы

К лиазам относят ферменты, отщепляющие от субстратов негидролитическим путём определённую группу (при этом могут отщепляться СО₂, Н₂О, NH₂,SН₂и др.) или присоединяющие чаще всего молекулу воды по двойной связи.
Наименование составляют по форме «субстрат-лиаза».

Механизм енолазной реакции: 2-фосфоглицерат -> фосфоенолпируват

Енолаза (88 кДа) гомодимер. Ион металла (2Mg²⁺) участвует в связывании субстрата с ферментом и, вероятно, в последующих электронных перестройках.

2-фосфоглицерат связывается с α-СЕ енолазы, его карбоксильная группа координируется с двумя ионами магния в активном центре. Это стабилизирует отрицательный заряд на депротонированной молекуле кислорода. Lys345 депротонирует альфа водород (работает как обобщенное основание), и полученный отрицательный заряд стабилизируется карбоксильным кислородом и ионами магния. Образуется карбанион. После создания карбаниона гидроксид на С3 уходит в виде воды при помощи Glu211 и образуется ФЕП.
5. Изомеразы

Катализируют различные внутримолекулярные превращения. Подразделяют в зависимости от типа реакции изомеризации. Как общее название ферментов этого класса применяют термин "изомеразы». D-глицеральдегид-3-фосфат альдо-кето изомераза НФ 5.3.1.1

Изомеразы могут катализировать внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции, осуществляя взаимопревращения альдоз и кетоз, кетонных и енольных групп, перемещения двойных связей внутри молекулы. Когда изомеризация состоит во внутримолекулярном переносе группы, фермент называют "мутазой» (дифосфоглицератмутаза).

Механизм триозофосфатизомеразной реакции (триозофосфатизомераза относится к TIM-barrel белкам, 8 параллельных β структур, окруженных 8 α спиралями):

Дигидроксиацетон-фосфат à глицеральдегид 3-фосфат.D – обобщенное основание удаляет протон от С1 субстрата с образованием планарного ен-диолатного интермедиата, имеющего 2 таутомерных формы. Протонированная D возвращает протон. Н и К облегчают образование отрицательнозаряженного интермедиата.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 757 | Нарушение авторских прав