Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Березин И.В. -> "Иммобилизованные ферменты " -> 52

Иммобилизованные ферменты - Березин И.В.

Березин И.В., Клячко Н.Л., Левашов А.В., Мартинек К. Иммобилизованные ферменты — М.: Высшая школа, 1987. — 159 c.
Скачать (прямая ссылка): imobilizivanniezovanniefermenti1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 66 >> Следующая

олигомерные белки происходит их диссоциация на отдельные субъединицы.
Процесс этот, в принципе, обратимый. Однако, как правило, вслед за
стадией диссоциации происходят другие процессы: конформационные изменения
в отдельных субъединицах, диссоциация кофакторов из активных центров,
модификация (например, окисление) тех функциональных групп, которые в
олигомерном белке были экранированы от контакта с растворителем,
агрегация субъединиц. Эти процессы часто являются необратимыми; в
результате и сама диссоциация приобретает кажущийся необратимый характер.
В связи с этим необходимо отметить, что установление механизмов
инактивации (кинетических и особенно молекулярных) олигомерных белков
является одной из наиболее сложных задач в современной энзимологии.
Сорбция белка на стенках реакционного сосуда. В общем случае поверхность
реакционного сосуда не является абсолютно инертной по отношению к белку.
Так, например, на поверхности стекла имеются некомпенсированные
заряженные группы и потенциальные доноры и акцепторы водородных связей.
Поэтому некоторые материалы, из которых изготовляют реакторы (в
частности, стекло), способны сорбировать на своей поверхности ферменты за
счет образования слабых нековалентных взаимодействий. Это приводит к
уменьшению концентрации фермента в растворе, т. е. к кажущейся
инактивации.
Сорбционная способность поверхности ограничена и определяется число
имеющихся на ней сорбционных центров. Поэтому при работе с
концентрированными растворами белков практически не чувствуется
уменьшение ферментативной активности из раствора за счет сорбции. Однако
"сорбционная инактивация" становится весьма заметной в разбавленных
белковых растворах (концентрация 10- 8-Ю~10 моль/л).
125
Если в растворе произошло частичное или полное разворачивание белковой
молекулы, например, в результате нагревания, то на ее поверхности
появляются новые дополнительные центры взаимодействия с поверхностью
реакционного сосуда. За счет этого усиливается сорбционная способность
белков и, как следствие, "сорбционная инактивация" начинает чувствоваться
в несколько более концентрированных растворах белка.
Инактивация в потоке. Этот тип инактивации особенно важен при проведении
ферментативных процессов в проточных реакторах. По-видимому, это связано
с тем, что в потоке происходит механическая деформация белковых молекул.
Необратимые конформационные изменения (необратимая денатурация). Причиной
необратимой инактивации могут быть также необратимо прошедшие в белковой
макромолекуле конформационные изменения, т. е. необратимая денатурация.
Механизм необратимой денатурации состоит в следующем. При денатура-
циоином воздействии, например при повышенной температуре, в белке
разрушаются "правильные" нековалентные взаимодействия, которые
поддерживают иативную структуру, и образуются "иенативные" нековалентные
взаимодействия, термодинамически выгодные при повышенной температуре. При
охлаждении эти "неправильные" нековалентные взаимодействия сохраняются по
чисто кинетическим причинам, поскольку молекулярная подвижность
существенно уменьшается при понижении температуры. Иными словами, в
результате охлаждения белок оказывается "замороженным" в метастабильном
"необратимо денатурированном" состоянии и не может самопроизвольно
ренатурироваться, т. е. перейти в нативную конформацию.
§ 3. Влияние иммобилизации на инактивацию ферментов
Для иммобилизованных ферментов число возможных инакти-вационных
механизмов существенно меньше, чем в случае растворимых ферментов.
Иммобилизация подавляет такие полимолекулярные инактивационные процессы,
как агрегация и автолиз. Дело в том, что в иммобилизованном состоянии
подвижность белков, как правило, резко ограничена, в то время как
существенной стадией обоих механизмов является перемещение двух (или
нескольких) молекул ферментов друг к другу с их последующим
взаимодействием. По этой же причине для многих форм иммобилизованных
белков исключен механизм инактивации путем сорбции на стенках
реакционного сосуда и часто удается существенно затормозить необратимую
диссоциацию олигомерных белков на субъединицы.
Иммобилизация на (или в) носителе, как правило, создает
126
вокруг молекул фермента стерические ограничения, т. е. как бы экранирует
их от внешнего раствора. Это приводит к существенному ограничению
диффузии молекул других, не связанных с носителем ферментов, в частности
протеаз, фосфорилаз, фос-фатаз. Поэтому для иммобилизованных ферментов
практически сведены на нет такие инактивационные процессы, как протеолиз,
микробное заражение и фосфорилирование.
Иммобилизованные белки стабильнее нативных по отношению к инактивации в
потоке. Причина заключается в том, что носитель механически защищает
молекулы ферментов от деформаций в потоке, выполняя роль своеобразного
демпфера.
В последние годы активно развиваются методы иммобилизации, позволяющие
ковалентно пришивать молекулу кофактора в районе активного центра
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 66 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed