Аденозилкобаламин-зависимые мутазы

Следующую группу Аденозилкобаламин-ферментов, составляют мутазы, катализирующие перегруппировки углеродного скелета и приводящие к обратимым превращениям субстратов с разветвленной цепью в соединения с прямой цепью. Среди этих ферментов хорошо изучены два – глутаматмутаза и метилмалонил-СоА-мутаза.

Глутаматмутаза

Фермент, катализирующий превращение L-глутамата вL-трео-β-метиласпартат, был выделен, изClostridiumtetanomorphum. Показано, что многочисленные фотосинтезирующие микроорганизмы также содержат глутаматмутазу. Фермент, кроме аденозилкобаламина, нуждается вSH-соединении, однако, в отличие от диолдегидратаз и других аналогичных ферментов, для проявления каталитической активности не требуются одновалентные катионы. Фермент высокоспецифичен в отношении структуры субстратов. Ни аналоги глутаминовой кислоты, ни аналоги β-метиласпарагиновой кислоты (как, например, β-этиласпартат) не являются субстратами мутазы.

О

Схема 4. Схема доказательства наличия и роли SH-группS-компонента глутаматмутазы.

пыты по очистке фермента позволили установить субъединичную структуру и этого аденозилкобаламин-зависимого фермента. Были получены в гомогенном состоянии две субъединицы, которые были названыS- и Е-белками. Каждый из белков не обладал порознь активностью. Рекомбинация их и взаимодействие с коферментом приводили к восстановлению активности. Первым был очищен Е-белок. Определение молекулярного веса показало, что это довольно большой белок с мол. массой около 128 000. В отличие от ферментов, рассмотренных выше, добавление Кобаламина не защищало Е-компонент глутаматмутазы от инактивации в растворе. Е-компонент связывал 1 моль аденозилкобаламина, а в присутствии семикратного избыткаS-компонента дополнительно связывал еще один моль кофермента.

Компонент Sпосле очистки, как оказалось, обладал намного меньшей мол. массой 17000 и, по-видимому, содержал важные для проявления ферментативной активностиSH- группы. ТитрованиеS-белка сульфгидрильными реагентами показало, что на 1 моль белка приходится пятьSH-групп. Примечательной особенностью компонента была его способность к димеризации в присутствии О₂. Расщепление димера осуществлялось обработкой последнего каким-либоRSH-соединением. Это свидетельствовало об образовании межмолекулярного дисульфидного мостика. ИнактивацияS-белка с помощьюAsO₂^-доказывала наличие в активном центре по крайней мере одной из двух вицинальных тиольных групп. ПревращениеSH-группS-белка представлены на схеме 3.

Метилмалонил-СоА-мутаза