Замена цинка другим металлом

30.05.2010г.

Замена цинка другим металлом приводит к изменению специфичности фермента.

Например, при введении в молекулу кадмия фермент перестает гидролизовать пептиды, зато их эфиры он гидролизует даже более эффективно, чем обычный фермент. Если цинк заменить медью, то фермент теряет активность. Вэлли и его сотрудники выяснили, что воздействовать на активность карбоксипептидазы можно не только с помощью различных металлов. Им удалось изменять активность и специфичность этого фермента, меняя химическую структуру активного центра. Они установили, что протеолитическая активность фермента определяется по меньшей мере пятью различными группами: металлом, двумя аминокислотными остатками, связанными с металлом, а также двумя остатками тирозина, химическое изменение которых влечет за собой изменение специфичности фермента.

Предстоящие задачи

Рассмотренные примеры дают понять, как велико разнообразие структур, с которыми приходится сталкиваться исследователям в их попытках истолкования функции и механизма действия протеолитических ферментов. Лишь недавно удалось определить линейную структуру нескольких гидролитических ферментов, однако их пространственная конфигурация остается невыясненной. В то же время у нас не может быть уверенности в том, что трехмерная модель молекулы раскроет нам механизм ее ферментативной активности. Для научных открытий нельзя установить строгого порядка; не исключено, что механизм активности этих ферментов будет разгадан еще до того, как их структура окажется полностью расшифрованной.

Наиболее волнующая проблема — это выяснение структуры активного центра. Можно попытаться добиться решения, «составляя карты» тех групп в молекуле фермента, которые непосредственно связаны с его активностью. Суть метода сводится к тому, чтобы установить, каким образом химическое изменение определенных групп ферментной молекулы влияет на ферментативную активность.

И все же нельзя быть абсолютно уверенным в том, что наше представление об активном центре полностью отражает действительность. Вполне возможно, что если мы возьмем изолированную структуру, состоящую из группировок, которые, согласно имеющимся данным, входят в состав активного центра, причем эти группировки будут правильно ориентированы в пространстве, то такая структура по своей активности будет уступать ферменту. В природе редко бывает что-нибудь лишнее; не исключено поэтому, что для полного проявления ферментативной активности требуется вся молекула фермента.

Конечно, мы знаем о протеолитических ферментах еще далеко не всё — и в то же время достаточно, чтобы проверять с их помощью различные гипотезы об общем механизме действия ферментов. Не исключено, что эти давным-давно известные ферменты, осуществляющие одну из важнейших функций в организме человека, помогут нам понять общий механизм действия ферментов.


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





Читайте далее: