2 курс / Лекция 11. Структура ферментов

11

Изоферменты являются маркерами, позволяющими изучать онтогенез и дифференциальную активность генов. При дифференцировке клеток появляются новые виды изоферментов. Наличие изоферментов позволяет клеткам более тонко регулировать обмен веществ. Например, субъединицы типов Н встречаются в сердце и обладают слабым сродством к пирувату.

Мультиферменты.

Это крупные комплексы ферментов, катализирующих разные реакции. В

мультиферментах субстрат подвергается превращению, не покидая мультиферментного комплекса, и отсутствует стадия диффузии от одного

12

фермента к другому. Мультиферментные комплексы состоят из нескольких видов ферментов. Классическим примером является пируватдегидрогеназный комплекс.

У E.coli он имеет молекулярную массу ~4000000 и виден под электронным микроскопом. Катализирует 3 разных реакции. Состоит из пируватдекарбоксилазы (12 молекул, кофермент тиамин пирофосфат, или витамин В1); дегидролипоилтрансацетилазы (24 молекулы, каждая из которых содержит остаток липоевой кислоты) и дегидролипоилдегидрогеназы (12

молекул, кофермент - ФАД). Таким образом, в комплекс в качестве коферментов входят: тиаминпирофосфат, НАД, ФАД, липоевая кислота и SH-кофермент А.

14

Зимогены

Зимогены – это ферменты, которые вырабатываются в неактивной форме и активируются по месту действия. Это опасные ферменты, вызывающие гидролиз белков (если бы они вырабатывались в самой клетке, то происходил бы автолиз).

Трипсин синтезируется в поджелудочной железе в форме неактивного предшественника - трипсиногена. Трипсиноген состоит из 1 полипептидной цепи,

содержащей 249 аминокислотных остатков. Он активируется в полости кишечника ферментом энтеропептидазой при участии ионов кальция, а также способен к аутокатализу. Происходит отщепление гексапептида от трипсиногена,

в результате чего формируется активный центр и образуется трехмерная структура трипсина.

15

Химотрипсин синтезируется в поджелудочной железе в форме неактивного предшественника - химотрипсиногена. Химотрипсиноген состоит из 1

полипептидной цепи, а потом активный центр его достраивается. Он активируется активным трипсином и путем аутокатализа. Перестройка происходит в 3 этапа:

1.Трипсин расщепляет цепь химотрипсиногена между 15 и 16

аминокислотными остатками, в результате чего получается форма π-

химотрипсин, который активен, но не устойчив.

2.Химотрипсин отщепляет 14 и 15 аминокислотные остатки, в результате чего получается форма σ –химотрипсин.

3.Отщепляется дипептид – 148 и 149 аминокислотные остатки, в результате чего получается форма α химотрипсин.

16

Молекула α химотрипсина состоит из трех полипептидных цепей,

удерживаемых 5 дисульфидными связями.

Пепсин образуется из пепсиногена, который содержит 363 аминокислотных остатка, от которого отщепляется 42.