Общие характеристика сериновых протеиназ.

Раздел: Микробиология
08-06-2017

Большинство известных на сегодня сериновых протеиназ имеют сходные аминокислотные цепи с похожей третичной строению и поэтому считаются эволюционно родственными. (Бактериальная СП субтилизин имеет совершенно отличную от остальных последовательность аминокислот и третичную строение). Общий признак всех СП - триада аминокислот, которая составляет их каталитическую участок. Это три жестко зафиксированных в пространстве остатки серина, гистидина и аспарагиновой кислоты, которые обеспечивают гидролиз амидных и сложноэфирной связи, попадающих в зону его действия.

Такой гидролиз происходит вследствие уникальной способности сериновых остатка каталитической триады (в химотрипсина находится в положении 195) ацилюватися субстратом. Считается, что при взаимодействии карбоксильной группы субстрата с Серин гидролитического центра образуется высокоэнергетическая промежуточное соединение, которое превращается в ацил-фермент с последующим его гидролизом:

Близость трех остатков аминокислот - Асп, сэр ГИС - привело к формулировке классической на сегодня гипотезы активации оксигрупп августа 195 путем переноса протона на Асп 102 по так называемому цепи переноса заряда

Различия в специфичности СП обусловлены разницей в строении "кармашки", которая связывает боковой цепь аминокислоты, по которой идет гидролиз связи. В молекуле химотрипсина четко выраженная кармашек, связывающей крупные гидрофобные боковые цепи. В молекуле трипсина на дне аналогичной "кармашки" вместо серина находится остаток аспарагиновой кислоты. Способность отрицательно заряженной карбоксильной группы образовывать ионную связь с положительно заряженными группами лизина или аргинина определяет разницу в специфичности действия химотрипсина и трипсина: если химотрипсин расщепляет полипептидная цепь по фенилаланина, тирозина, триптофана и - в меньшей степени - по лейцина, то трипсин специфически гидролизует связи, образованные карбоксильными группами лизина и аргинина. Направленность действия фермента задается в первую очередь специфичностью такой "гидрофобного кармана" (ее обозначают S1). В случае СП с более сложной организацией возможно существование дополнительных связывающих участков, расположенных в достаточно автономных доменах молекулы. Принято считать, что эти участки обеспечивают высокоспецифического распознавания ферментами своих физиологических субстратов и обеспечивают необходимую последовательность гидролитического процесса, а также некоторые стадии взаимодействия фермента с его нативным белковым ингибитором.

Кроме вышеупомянутых участков межмолекулярного взаимодействия СП имеют еще и регуляторную (эффекторные) участок. Связывание им соответствующего лиганда (эффектора) приводит активный центр фермента в активированное состояние. Именно наличие таких участков объясняет явление субстратной активации - нелинейного роста скорости гидролиза по мере увеличения концентрации субстрата.

Кроме того, все сериновые протеиназы являются кальций-зависимыми белками, содержащими одну кальций-связующее участок. Связывания ионов кальция такого рода участками увеличивает стабильность молекулы, повышает ее устойчивость к денатурацийних воздействий и замедляет процесс автолиза фермента.

Регуляция активности СП осуществляется тремя основными путями, которые находятся в сложной взаимосвязи:

- Образованием протеаз в виде неактивных предшественников (проферменте, зимогенов) с превращением их в активные формы под действием ферментов-активаторов только в физиологически передумовлених органеллах; - локализацией ферментов внутри специальных образований, окруженных мембраной (лизосом у животных; вакуолей и белковых тел у растений) ;

- Присутствием в клетках и тканях специфических белков



Добавить комментарий к публикации "Общие характеристика сериновых протеиназ.":
Введите ваше имя:

Комментарий:

Защита от спама - решите пример:

Другие статьи по теме:
 Ингибиторы протеинкиназы FGFR1 - новое поколение противораковых препаратов
 Активация ферментов поджелудочной железы и пищеварения в тонком кишечнике.
 Особенности морфологического периода микробиологии
 Ингибиторы протеинкиназы СК2 помогут в борьбе с неизлечимыми заболеваниями
 Характеристика утолщений клеточной оболочки у растений.