Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Предложен [27491 стандартный кинетический механизм ингибирования, который справедлив для большинства ингчби*jpon сериновых протеиназ й ряда дру-
17*
гих белковых ингибиторов. Он заключается в образовании сначала нековалентного комплекса EI, изомеризующегося в прочный комплекс (С), в котором может происходить расщепление определенной связи в ингибиторе с образованием "ацил-фермента". Последний затем деацилируется и образует "модифицированный" ингибитор (I*), который очень медленно диссоциирует из комплекса:
Е + I ч—»¦ EI ^—* С ^—* EI* -—* Е + I*.
Однако многие ингибиторы не подчиняются такому стандартному механизму С2757]. Так, панкреатический трипсиновый ингибитор образует с трипсином стабильное соединение с заметно искаженной (плрамидализованной) амидной связью 1уз15-А1а16 (см. гл.6), а не ковалентную связь с остатком серина активного центра. Это подтверждается способностью модифицированных по активному центру ферментов (ангидротрипсин, Ие2-метилгистидин-Б7-химотрипсин) эффективно связывать ингибитор С208-1 ,28321.
В четырех цистатинах, кроме указанного в табл.64 консервативного участка, важную роль играет сегмент Gly9-Ala10, который, возможно, расщепляется ферментом [27961, хотя по данным рентгеноструктурного анализа эта связь расположена далеко от тиоловой группы активного центра [27971-
С другой стороны, направленный мутагенез остатков аминокислот в области GlnValValAlaGly не влияет на связывание цистатина А с цистеиновыми протеи-назами [28331.
Ковалентную связь с ферментом образуют и такие ингибиторы, как ^-макро-глобулин [28341 - Для объяснения ингибиторных свойств этого белка была предложена [28351 гипотеза "захвата". Она заключается в том, что связывание ингибитора с ферментом сопровождается расщеплением ингибитора и существенными конформационными перестройками, приводящими к появлению свободных SH-групп, маскированных в нативном а2-макроглобулине в виде тиозфира с остатками Glu. Карбоксильные группы Glu образуют затем ковалентную связь с ингибируемым ферментом [2759, 2836-28391:
-Cys-Gly-GlU-GlU- E-eNH2 -Cys-Gly-GlU-GlU-
При связывании ингибитора карбоксипептидазы А из картофеля с ферментом происходит отщепление С-концевой аминокислоты ингибитора [28401, однако полученный укороченный ингибитор по-прежнему сохраняет способность связываться с ферментом. Модификация остатка активного центра Glu270 в карбоксипеп-тидазе А предотвращает связывание ингибитора из Ascctria [2841,28421.
5.9.7. Ингибиторы - "аналоги переходных состояний"
Еще в 1946 г. Полинг [28431 обратил внимание на то обстоятельство, что субстрат в переходном состоянии ферментативной реакции должен связываться ферментом значительно эффективнее, чем в основном состоянии. Только в 1970-х годах эта идея была развита [2844,28451 и были предприняты попытки создать стабильные ингибиторы, имитирующие переходное состояние (см.обзор: [28461).
Таблица 65. Ингибирование амидгидролаз некоторыми аналогами переходных состояний
Фермент № Ингибитор Я{, нМ Литера
турный
источник
а-Химотрипсин 1 AoLeuPheCH3 2,5-Ю4 [2859]
2 сн3(снг)5в(он)г 2,7-106 [2847]
Л
3 сбн5(сн2)в(он)2 9-10 [2848]
О
4 СсНсС0ИНСНоВ(0Н)„ 5*10 [2849]
DO cl С. г>
5 СсНсСН„СН(NHC0CH )В(0Н) 2-10 [2850]
DO С. J С
6 СбН5СН2СН2СН0 зио5 [2860]
7 MeOSuo(Ala)2ProNHCH(R)В(ОН)2
8 Соедин.7, R=CH2C6H5 0,16 [2852]
Эластаза 9 То же, R=CHMe 0,57 [2852]
лейкоцитарная С-
Химаза 10 Соедин.8 58 [2853]
а-Литиче ская - То же 68 [2861]
протеаза
Мезентерико- 11 СН3(СН2)7В(0Н)2 1 ,58.10б [2862]
пептидаза 12 СбН5В(0Н)2 0,63-Ю6 [2862]
Субтилизин BPN' - Соедин.11 1,5-Ю6 [2863]
» 12 6,2 -10б [2864]
Пенициллинами- 13 ^(CH^BtOH),, 830 [2865]
даза
Трипсин - Соедин.1 89•106 [2866]
14 NH„(NH---)CNHC Н.СН„C0C00H 650 [2867]
2 D Л с.
