Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
+
ОН он
ciolcoAchcooch , Сюн coiLchcn. г | 3 )
СНгСН(СН3)2 СНгСН(СН3)г
Действие этих соединений основано, по-видимому, на образовании хелата с ионами Zn2+ и на этерификации остатка G1U143 в термолизине С2695 К
Галоидкетоны - производные незащищенного лейцина - действуют на лейцин-аминопептидазу как обратимые ингибиторы Сгб9б].
5.9.5. "Синкаталитические" ингибиторы
Некоторые субстраты и субстратоподобные соединения реагируют с амидгидрола-зами так, что подвергаются гидролитическому расщеплению и одновременно инактивируют фермент. Такие соединения можно назвать "синкаталитическими" ингибиторами. Их также называют "субстратами-самоубийцами" (”suicide-sutstra tes”).
Примером таких соединений являютя 5-ацилоксиоксазолы [26971:
р1 .0. ОСОСНМе, к . / \ / з х. Ri=ph>
п.
R'
R2= (CH2)3NHC(=NM02)NH2;
,2 XI: R1=Ph, R2=Me
При взаимодействии с тромбином, химотрипсином или трипсином (но не плаз-мином) эти соединения ацилируют каталитически активный остаток серина с образованием устойчивого пивалоил-фермента:
Е-ОН +
г,1 .0 .ОСОСНМе, т,1 о п
/ 3 Б\/
_______„ Е-0С0СНМе3 +
R2
R2
Ацилирование тромбина соединением XI идет с константой скорости fc{/K{= 2,6.10д М~1мшГ1.
Другой, но близкий тип соединений, ингибирующих эластазу, химотрипсин, трипсин и катепсин G, - это соединения (XII) и (XIII) [26981:
И О
С II
N— С —R XIII
Действие их также основано на реакции ацилирования фермента. Аналогичный механизм инактивации постулирован в отношении бензоксазинонов (XIV) [26991,
замещенных пиронов (XV) [27001, изокумаринов (XVI) [2701] и эноллактонов (XVII) [2702]. Скорость деацилирования трипсина, ацилированного соединением (XVI) (X=Y=H, Н=(СН2)3Шз), составляет всего лишь 5.3-1СГ4 с-1. Рентгеноструктурный анализ комплекса соединения (XV) с химотрыгс.шом показывает [2700], что ингибитор образует солевую связь с имидазолом His57 и, по-видимому, препятствует подходу молекулы воды на стадии деацилирования.
О
II
тг
XIV
хс
XVII
-Ph
Эластаза эффективно реагирует с карбаматами типа XVIII [2703] через промежуточное соединение (XIX):
--- Im HNR + R +
---ImH --- ImH
---ОН 1 /=f --- 0 1 --- 0 --- С ---NHR
. С ---N ---> N
>=1 II ---
Н С II
&
о
XVIII XIX
Инактивация некоторыми "синкаталитичесними" ингибиторами, например, га-лоидэноллактамами [2704], связана с образованием ковалентной связи с каким-нибудь нуклеофилом фермента, происходящим на стадии промежуточного ацилфер-мента.
Еще один тип ингибиторов основан на промежуточном образовании карбоние-вых ионов [27051:
f
,N—NO
+ Е —ОН
ft
с —он
СН2— Е
XX
Соединение XX (R=0Me) ингибирует химотрипсин на 98% за 5 мин.
Нитрилы типа (XXI) инактивируют карбоксипептидазу А через стадию промежуточного образования кетимина (XXII) [27061:
HN:
К "синкаталитическим" ингибиторам принадлежат и многие антибиотики пенициллиновой группы„ инактивирующие D-аланинкарбоксипептидазы и р-лвктамазы за счет ацилирования каталитически активного остатка серина р-лактамной КарбОНИЛЬНОЙ ГРУППОЙ [256,263,27071.
Показано [2708], кроме того, что 6-р-бромпенициллановая кислота инактивирует р-лактамазу I, образуя ацильное производное фермента
Наконец, возможно, что к "синкаталитическим" ингибиторам амидазы из Pseudomonas aeruginosa относится мочевина, оксимочевина и цианат, необратимо инактивирующие этот фермент за счет реакции по активному центру [21031-
5.9.6. Природные ингибиторы
Существуют два типа природных ингибиторов амидгидролаз: низкомолекулярные, микробные ингибиторы (см. обзоры: [2709,2710]) и белковые ингибиторы животного или растительного происхождения [2711-2714].
Микробные ингибиторы продуцируются различными штаммами Aspergillus. Эти соединения очень эффективно и специфично ингибируют протеазы различных классов так, что они могут быть отнесены к ряду группоспецифических ингибиторов. Эти соединения содержат весьма необычные производные аминокислот:
статин [S,S] (Sta) десметиленстатин [fl,S] (Dst)
4-фенил-3-амино-2--оксимасляная кислота [fl.S] (Pab)
Н
а- [2-иминогексаз 4-пиримидил ] -глицин
«гидро-
ts;s] (PgD
HOOCCHNHCOOH
N-карбокси-фенилаланин [S] (Cph)
5-(формилоксиамино)-
2-амино-валериановая кислота (Oav)
ериан
(Oav)
В табл.63 приведена эффективность таких ингибиторов в отношении амидгидролаз различных групп [2709,2710,2715-2722].
