Химия протеолиза - Антонов В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Лейкоцитар омт-з Ф -76 -99 -82 -104 [3052]
ная элас Ф 155 29 156 106
таза
Протеаза В ОМТ-3 Ф -69 J-117 -83 -99 [3066]
Btreptomycea Ф 159 45 153 115
grlaeue
Субтилизин Эглин С Ф -61 -115 '¦---‘J 6‘ -117 [3056]
Карлсберг Ф 143 43 169 110
*Сокращения см. в табл.69.
Конформации лигандов соответствуют разрешенным областям для углов ф и ф на картах Рамачандрана (ср. табл.70 и рис.7). Заметные различия в конформациях могут наблюдаться для боковых цепей, но разница в энергиях таких конформаций обычно мала. Так, ароматическое кольцо формилтриптофана при связывании поворачивается примерно на 60° по отношению к оптимальной кон-
формации в растворе [2029]. В случае субстратов пепсина оптимальной в растворе конформацией является такая, где оба ароматических кольца дипептида AcPhePheNHMe не взаимодействуют друг с другом и с пептидной связью [1431.
РИС.95. Конформация AoPhePheKHMe [143]
а- конформация с параметрами: 180°,
Y*1 -60° и дС. =0,6 ккал/моль;
и
б- конформация ¦ с % -60°, 180° и
дС. =4,2 ккал/моль
tot
Данные о конформации дшептида HPhe--Туг(12)0Ме в активном центре пепсина [3070] показывают, что эти два ароматических цикла принимают развернутую конформацию (рис.95).
Различие в полных энергия} этих двух - конформаций составляет около 4 ккал/моль, однако эта энерги°, по-видимому, компенсируется в комплексе за счет гидрофобных взаимодействий ароматических колец.
В некоторых случаях наблюдается заметное отклонение конформации амидной связи от плоской структуры в участках вторичной специфичности. Так, например, в комплексах зндотиапепсина с аннпогами субстрата, содержащими остаток Н1в в положении Р^, амидная Рг-Р, -связь имеет-ш=-168° [30731. Такое отклс нение на 1-2 ккал/моль менее выгодно по сравнению с плоской структурой.
6.5.2. Состояние расщепляемой связи
Как уже отмечалось, амида? r связь в растворе имеет почти плоскую конфигурацию, однако поворот вокруг связи C-N на величины порядка' 10-15°, а также небольшой выход карбонильного атома углерода из плоскости, образуемой атомами Са, 0 и N, не сопряжены -со значительными энергетическими затратами (см. разд.1.2.1).
Исследования комплекса трипсина с бычьим панкреатическим ингибитором показали [3043,30441, что амидная группа ингибитора Lysl5-Alai6 заметно искажена так, что карбонильный атом углерода выходит из плоскости, образованной атомами Са, 0 и N (парамидализация). Дальнейший анализ структуры фермент-ингибиторных комплексов сериновых протеаз показал, что эта ситуация не является униъ.алъ юй (табл. 71) и была довольно подробно проанализирована [30451.
Необходимо отметить, что в свободном бычьем панкреатическом трипсиновом ингибиторе хп Для связи Lys15-Ala16 близко к нулю [30451.
Предполагалось [30431, что в комплексах с белковыми ингибиторами амидная группа ингибитора (Lys15-Ala16) имеет истинно тетраэдрическое строение, образуя ковалентную связь с гидроксильной группой остатка серина активного центра фермента. Однако дальнейшие исследования, главным образом методами 13С-ЯМР с использс ^чнием ангидрофо^ментов, показали [2832,3097,30981, что такая связь не образуется и тетраэдричность карбонила является, по-видимо-
^«wL-twlls
Д „Д • сн>
о н,с~. о
JQ)
Н3 ё н II I н &
СГ4!
Г2 Н
СН
о
Таблица 71. Внеплоскостная деформация амидной связи в комплексах некоторых амидгидролаз и их зимогенов (обозначения углов см. на стр.10)
Комплекс Связь Ш1 *c Г Литера
C,-0T(Ser195) турный
источник
Трипсин - BPTI Lys15-А1а16 163,9 -12,9 2,7 [3043]
Трипсиноген - SPTI Lys15-Ilel6 172,8 -14,5 - [3095]
Трипсиноген - Lys15-А1а16 165,6 -10,4 2,8 [3096]
- BPTI(Arg15) - IleVa
Трипсиноген - BPTI И 162,8 -18,5 2,9 [3045]
Ангидротрипсин - BPTI «1 159,5 -10,3 - [3045]
СуСтилизин Карлсберг - Leu45-Asp46 158,0 ИО,1 2,81 [3056]
- эглин С
Лейкоцитарная Leu18-Glu19 172,0 -5 2,6 [3052]
эластаза - ОМТ-3
му, следствием деформации связи в комплексе. Качественные данные о наличии подобной деформации имеются и для других фермент-квазисубстратных комплексов [3049,3054,3057,3087].
Эти данные дают основание полагать, что активные центры, по крайней мере ряда протеаз, "настроены" на деформированную в направлении тетраэдрического состояния амидную группу субстрата. Подтверждением этому могут служить многочисленные данные о связывании кетоаналогов субстратов и пептидалъдегидов в виде тетраэдрических гемиацеталей и гемитиоацеталей (кегалей) [3045,3051, 3060-3062,3068,3078,3080,3099]¦
