Расположение активных остатков серина

А где расположены активные остатки серина? В химотрипсиногене — в положении 195, а в трипсиногене — в положении 183. Обратите внимание на сходство в расположении этих остатков в молекулах обоих белков. Правда, в каждой молекуле два гистидина и активный серин разделены большим промежутком; тем не менее есть все основания полагать, что в активном участке трехмерной молекулы эти три остатка лежат рядом.

Здесь представлена аминокислотная последовательность
химотрипсиногена и трипсиногена

Один короткий отрезок (84—87) в молекуле трипсиногена остается пока нерасшифрованным. Если записать последовательности этих двух зимогенов друг под другом, как это сделано на рисунке, то станет ясно, что в ряде участков последовательности совпадают (заштрихованные квадраты на рисунке). Наиболее длинные совпадающие последовательности представляют собой области, служащие, по-видимому, частью активных центров двух ферментов. Остатки полуцистина, соединяясь попарно, образуют дисульфидные мостики (пять в химотрипсиногене и шесть — в трипсиногене). Их влияние на двумерную конфигурацию показано на рисунке ниже.

Сходство химической структуры химотрипсиногена и трипсиногена этим не ограничивается. Сравним аминокислотные последовательности обеих молекул, выбрав какую-то определенную исходную точку; оказывается, что около 40% всех аминокислот расположены у них в одинаковой последовательности (смотрите рисунок выше), причем сходство наиболее выражено в участках вблизи остатков гистидина и активного серина (смотрите рисунок ниже).

Аминокислотные последовательности так называемой
«гистидиновой» области активного центра

Аминокислотные последовательности так называемой «гистидиновой» области активного центра в химотрилсиногене и трипсиногене почти полностью совпадают. То же справедливо для «сериновой» области этих зимогенов. В каждой из них содержится по два остатка полуцистина (Цис/2), которые образуют в нативной молекуле дисульфидные мостики, удерживающие активные остатки гистидина и серина в определенном положении. На схеме представлена также двумерная структура обоих ферментов; дисульфидные мостики изображены двойными черточками (жирными черточками обозначены точно установленные дисульфидные связи, а тонкими — дисульфидные связи, положение которых с точностью не установлено, как это имеет место в молекуле трипсиногена). В результате разрыва связи между остатками в положениях 15 и 16 химотрипсиноген превращается в активный фермент — химотрипсин. Гидролиз связи между 6-м и 7-м остатками трипсиногена дает активный трипсин. (Пунктиром показаны также точки, в которых происходят вторичные разрывы связей.).

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

• Соединение химотрипсиногена с субстратами или ингибиторами химотрипсина
• Последовательность аминокислот
• Сходность структур химотрипсиногена и трипсиногена
• Гидролизация субстрата
• Гистидин в химотрипсине и в трипсине
• 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