II. Специфичность нейраминидазы

Gottschalk (1957), Blix и соавт. (1957) установили, что фермент, входящий в состав вирионов гриппа, гидролизует гликозидную связь, соединяющую кетогруппу N-ацетилнейр-аминовой кислоты (NANA) с Ь-галактозой, D-галактозами-ном или, возможно, с другими сахарами. За ферментом утвердилось название «нейраминидаза» — NA (Gottschalk, 1957). Кроме того, для обозначения фермента часто употребляется термин «сиалидаза». Эти названия являются отражением того, что фермент отщепляет вещество, которое называют либо нейраминовой, либо сиаловой кислотой (Heimer, Meyer, 1956). Номенклатурное название нейраминидазы, согласно «Номенклатуре ферментов» (1965),—мукополисаха-рид Ы-ацетилнейраминилгидролаза, ЕС 3.2.1.18. Фермент гидролизует связь между терминальной сиаловой кислотой и соединенной с ней с помощью а-связи молекулой сахара. Обзоры работ по изучению свойств бактериальных и вирусных нейраминидаз были опубликованы Drzeniek (1972, 1973), а также Gottschalk и Drzeniek (1972).

В природных нейраминовых .кислотах аминогруппа при углеродном атоме Cs всегда замещена на N-ацетил- или на

N-гликолильную группу, а гидраксильная группа (группы) иногда О-ацетилирована (Blix et al., 1957; Gottschalk, 1960). О-ацетильные группы замещают тидроксилы в положении 4, 7 или 8 и легко отщепляются после обработки разбавленными щелочами или кислотами. У большинства животных N-ацетил- и N-гликолилнейраминовые кислоты существуют в одно и то же время, причем отношение их содержания различно для разных видов животных и для разных тканей и секреторных выделений в случае одного вида (Gottschalk,. I960). Специфичность нейраминидазы зависит от вида заместителя при атоме азота в сиаловой кислоте субстрата; N-ацетильная форма расщепляется нейраминидазой вируса гриппа с гораздо большей скоростью, чем N-гликолилнейр-аминовая кислота (Flockton, Hobson, 1970). Было показано,, иго нейраминидаза вируса гриппа является высокоспецифичным ферментом и что ее специфичность отличается от специфичности бактериальных нейраминидаз (Drzeniek, 1972). Используя синтетические производные нейраминовых кислот, Meindl и Тирру (1966а) показали, что для того, чтобы гид-ролизовать субстрат с помощью нейраминидазы, абсолютно необходимо присутствие свободной карбоксильной группы. Замещение N-ацетильной группы более объемными группами, такими, как бензоильная, бутильная или бензилоксикарбо-нильная, превращает нейраминсодержащий субстрат в устойчивое соединение для гидролиза бактериальными нейрами-нидазами (Meindl, Tuppy, 1966; Faillard et al., 1969). Чувствительность субстратов к гидролизу вирусными нейрамини-дазами значительно снижается после окислительного отщепления от молекулы нейраминовой .кислоты углеродного атома Сэ или атомов Cs и Сд. Это указывает на высокую структурную специфичность действия нейраминидазы (Suttajit, Winz-ler, 1971).

Природа связи нейраминовой кислоты с углеводной частью (агликогон) также важна для специфичности действия нейраминидазы. Основываясь на результатах, полученных с использованием природных субстратов, в большинстве которых нейраминовая кислота связана с агликоном а-евязью, был сделан вывод, что нейраминидаза расщепляет только а-связи (Gottschalk, 1957, 1958; Kuhn, Brossmer, 1958). Используя синтетические субстраты, Meindl и Tuppy (1966a, b) показали, что фермент не отщепляет нейраминовые кислоты, присоединенные к агликону (З-связью. Строение атлвкояа, по-видимому, не играет существенной роли (Schauer, Faillard, 1968).

Углеродный атом С2 нейраминовой кислоты может быть соединен с углеродными атомами С3, С6 и, возможно, С4 галактозы, углеродным атомом С6 N-ацетилгалактозамина, углеродным атомом С6 ацетил^-глюкозамина или с Cg другой

молекулы нейраминовой кислоты (Drzeniek, 1973). Нейрами-новая .кислота всегда находится на конце цепи, если она не присоединена к другой молекуле нейраминовой кислоты связью (а, 2—*8) (Gottschalk, Drzeniek, 1972). Бактериальные нейраминидазы действуют преимущественно на а-кето-зидные связи, такие, как (а, 2—*3), (а, 2—>~4), ,а, 2——иб) и (а, 2—->-8), а вирусные нейраминидазы, такие, например, как нейраминидаза вируса болезни Ньюкасла и вируса чумы птиц (FPV), в основном гидролизуют связи 2—ьЗ (Drzeniek, 1967, 1972, 1973). Обе эти вирусные нейраминидазы относительно неактивны в отношении связей 2—Иг и 2—йЗ (Drzeniek, 1967; Huang, Orlich, 1972), а связь 2—>-8 расщепляет нейраминидаза FPV (Drzeniek, Gauhe, 1970).