Гистидин в химотрипсине и в трипсине

Химотрипсин содержит два остатка гистидина, а трипсин — три. Как мы увидим дальше, имеются основания полагать, что на самом деле в процессе участвуют не один, а два остатка гистидина. Первый из них отталкивает электроны по направлению к атакуемой связи, а второй притягивает электроны с противоположной стороны. Согласно такой схеме реакции, разрыв химических связей происходит только на втором и третьем этапах гидролитического процесса. Первый этап, зависящий от сродства фермента к субстрату, отражает только специфичность фермента; истинно каталитическая функция осуществляется на втором и третьем этапах.

Активный центр

Группы, от которых зависит специфичность фермента или его каталитическая активность, называют активным центром фермента. Представление о существовании такой области пока не более чем гипотеза; термин указывает на то, что ферментативная активность определяется лишь какой-то частью молекулы фермента. Активный центр — это лишь сравнительно небольшой участок, приходящий в непосредственное соприкосновение с субстратом.

Идентификация реакционноспособных групп в активных центрах

Идентификация реакционноспособных групп в активных центрах ферментов служит в настоящее время целью многочисленных исследований. Важные доказательства в пользу существования таких центров получены благодаря изучению подавления ферментативной активности. На этом вопросе я и хочу сейчас остановиться.

Подавление, или ингибирование, ферментативной активности

Если какая-либо группа, необходимая для связывания или катализа, лишена возможности взаимодействовать с субстратом, то функционирование фермента, конечно, нарушается. Некоторые природные ингибиторы трипсина и химотрипсина обладают большим сродством к этим ферментам; размеры их молекул настолько велики, что они, по-видимому, блокируют весь или почти весь активный центр.

К ним относится ингибитор трипсина, найденный в поджелудочной железе, а также ингибиторы трипсина, выделенные из соевых бобов. Другие ингибиторы в структурном отношении напоминают обычный субстрат, но лишены реакционноспособной связи в соответствующем положении. Принято считать, что аналоги субстратов соединяются с ферментом в том его участке, с которым обычно соединяется субстрат, и тем самым блокируют этот участок.

«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка

• Соединение химотрипсиногена с субстратами или ингибиторами химотрипсина
• Последовательность аминокислот
• Расположение активных остатков серина
• Сходность структур химотрипсиногена и трипсиногена
• Гидролизация субстрата
• Серин в трипсине и химотрипсине
• Замена цинка другим металлом
• Гидролиз белков
• Действие протеолитических ферментов
• Результат действия эндопептидаз и экзопептидаз на белок
• Основные принципы механизма действия ферментов
• Структура ферментов
• Активация зимогена