Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Эластаза панк Соедин.8 0,25 [2852]
реатическая
Аспарагиназ а 15 H00CCH2CH(NH2)CH0 3,6 [2868]
Eecherlchla
call
Папаин 16 С HgCONHCHgCHO 2.103 [2869]
17 AoPheNHCHg СНО 5,2 [2869]
18 ZLeuNleH* 138 [2870]
Калпаин I - Соедин.18 52 [2870]
Карбоксипеп- 19 Н0ССН?СН(СН2Р}1) СООН 480 [2871]
тидаза А
Лейцинамино- 20 nh2ch(CH2Ph)bo2r'* * 60 [2872]
пептидаза
Ренин 21 BooPheValPheCP2CH2NH-t-Bu* 3,5 [2873]
*[IW
**R' - пинаконовый эфир.
Первые такие ингибиторы амидгидролаз - алкилборные кислоты были получены и исследованы в 1968 г. [28471. В последующие годы были получены многочисленные ПрОИЗВОДНЫе борНЫХ КИСЛОТ, В ТОМ ЧИСЛе ПеПТИДИЛбОрНЫе КИСЛОТЫ [2848-
28531- Эти соединения итгибпруют не талъго сериновые протеазы, но и лакта-мазы [2854,2855], аминопептидазы ?28561 и некоторые эстеразы [2857,2858].
В то время, как производные борных кислот - аналоги неспецифических субстратов сериновых цротеаз - довольно слабке ингибиторы (табл.65), пептидил-борные кислоты ингибируют в наномолярных кпнх ентрациях.
Pro 129
Туг 217
Asn155
Asn 218
AsnZ18
Gly 219
AsnISS
A la 151 Giy127
Туг 217
Cly 219
Рис.87. Стереопара участка эктилого центра субтилизина BPN' в комплексе с фенилборной кислотой (выдел! на сплошной линией) [2875]
Алкилборные кислоты, как это подтверждается данными рентгеноструктурных исследований [2874-?877] и исследованием ' 1ВЯМР спектров [2878] образуют с сериновыми протеазами комплекс, сходный по строению с тетраэдрическим промежуточным соединением Срис.87).
Таким образом, комгаяексы этих ингибиторов (XXIV) действительно напоминают по структуре переходное состояние, или тетраэдрическое промежуточное соединение (XXIII):
ОН
R—С------О ©
I
Е—О
ОН
I©
R—я~ ОН
ОН
R—В—ОН
Е—О
XXIII
N
“О
HN---Я
N
ОН
N
-Е
XXIV HN-------^ Е----М[ XXV
15N-HMP, фенилборная кислота образует ковалентную
Однако, по данным
связь не с серином, а с гистидином активного центра а-литической протеазы (XXV) [2879]. По-виды^му, тисое строение характерно для комплексов с аналогами неспецифических субстратов.
Связывание алкилборных кислот с ферментами сопровождается конформацион-ными перестройками, что обнаруживается по спектральным изменениям в белке [2880].
Было показано, что ксмплексообразование альилборных кислот с некоторыми ферментами происхсдст ступенчато - сначала, вероятно, возникает координаци-
онная связь с имидазолом активного центра (EI), а затем происходит взаимодействие с остатком серина (EI*) [2861,2864,28801:
К1 кг
Е + I - EI *------------* Е1\
Ь-г
причем наблюдаемая константа ингибирования (1+*г/?_г).
Для реакции фенилборной кислоты с субтшшзином BPN' были определены значения K't= 0,6 мМ и лр/*_г=9,25 ?28641, а связывание соединения 8 (табл.65) с а-литической протеазой характеризуется значениями 6,4 нМ и *г/?_г=9,6 [2861 1.
В качестве "аналогов переходных состояний" для амидгидролаз рассматриваются также аминоацил- и пептидалальдегиды [2860,2870,2881-2883], в том числе природные альдегиды - лейпептин, антипаин, химостатин, эластатиналь (см. разд.5.9.6). Ингибирующая способность альдегидов обусловлена образованием полуацеталей или тиоацеталей с каталитически активными грушами сериновых или цистеиновых протеаз [2872,2884,28851 и сопровождается конформационными перестройками в белке [28861.
В разд.5.9.3 уже упоминались в качестве ингибиторов пептидилфторметилке-тоны общей формулы:
R-C0CF2-X,
где RCO - ациламинокислота или пептид, а X - Н, ! или пептид. Рентгеноструктурные [28871 и ЯМ?-данные [2888,28891 показывают, что эти соединения образуют с сериновыми и *(истеиновнмя амидгидролазами соответственно гемике-тали или гемитиокетали. Аналогично ведут себя пептиды - аналоги субстратов, у которых вместо расщепляемой пептидной группы содержится кетогруппа -С0СН2 (см., например: [28901). Одним из признаков сходства ингибиторов с переходным состоянием субстрата является линейная корреляция lgK{ с 1яй /к . (а не lgK ) [28911.
m cat m
