Индукция ферментов в норме и патологии - Крицман М.Г.
Скачать (прямая ссылка):
печени.
Дальнейшее изучение природы стабилизирующего действия триптофана
проведено на препаратах очищенной (в 40-400 раз) триптофанпирролазы
печени крыс, активированной (в 30 раз) одновременным введением триптофана
И гидрокортизона.
89
Как выяснилось (рис. 21), очищенный фермент быстро инактивируется при
повышении температуры в пределах 37-50°, добавление 0,005 М триптофана
значительно предохраняет фермент от потери его активности. Аналогичное
действие триптофан оказывает и на апофермент.
21. Стабилизирующее действие триптофана на индуцированную активность
изолированной триптофанпирролазы печени (Schimke и др., 1965):
сплошная линия - в присутствии 0,005 М триптофана, пунктирная - без
добавления триптофана.
Исследуемый фермент быстро теряет активность в присутствии мочевины,
причем скорость его инактивации возрастала при повышении концентрации
мочевины. Способность триптофана защищать фермент от инактивирующего
действия мочевины наблюдалась при концентрации последней не выше ЗМ. Как
и в случае температурного воздействия, мочевина влияла и на апофермент.
Индуцированная
90
триптофанпирролаза оказалась очень чувствительной к действию
протеолитических ферментов, в том числе к трипсину, химотрипсину и
бактериальным протеиназам. Триптофан защищает от разрушающего действия
трипсина фермент больше, чем его апофермент. В присутствии кофер-мента -
гематина разрушающее действие трипсина значительно снижалось.
Данные серии специально поставленных опытов показали, что триптофан
защищает триптофанпирролазу от разрушающего действия трипсина как
таковую, не оказывая влияния на протеолитические ферменты. Из всех
испытанных аналогов L-триптофана стабилизирующим действием в отношении
этого фермента обладал in vivo только а-метил-триптофан, в опытах in
vitro также только этот аналог проявлял указанное действие.
Полученные материалы показали, что, несмотря на весьма быстрый
кругооборот белка триптофанпирролазы, высокую индуцибельность и
чувствительность фермента к ряду факторов, он оказался очень стойким в
гомогенате при pH = 7-7,4 на протяжении довольно длительного времени
инкубации. Авторы считают, что эти данные соответствуют представлениям
Simpson (1953), Steinberg, Vaughan (1956) о том, что процесс распада
белка является эндотермическим.
Обсуждая результаты исследований, полученные с помощью ряда физико-
химических методов, в частности метода аналитического центрифугирования,
Schimke и соавторы (1965а) делают вывод, что распад триптофанпирролазы
происходит, по-видимому, не до свободных аминокислот, а до стадии более
крупных единиц, когда этот фермент уже не проявляет ферментативную
активность и иммунологическую реактивность. Данные исследований при
использовании метода ультрацентрифугирования показали, что
стабилизирующее действие триптофана на этот фермент не приводит к
изменению его седиментациопной характеристики. Что касается
предохраняющего действия триптофана в отношении воздействия температуры и
мочевины на триптофанпирролазу, то было сделано допущение, что оно может
быть обусловлено увеличением силы интрамолекулярных связей молекулы"
фермента. Авторы считают, что предохраняющее действие триптофана на
триптофанпирролазу может быть объяснено с позиции изменений
конформаиионного состояния фермента, вслед-
91
ствие чего протеолитические ферменты утрачивают доступ к решающей
пептидной связи триптофанпирролазы.
Наряду с этим было сделано допущение о наличии у триптофанпирролазы двух
различающихся участков: каталитического для связывания триптофана, к
которому а-метилтриптофан не присоединяется, и второго, большего, чем
каталитический, обладающего сродством к триптофану, к которому а-
метилтриптофан также может прикрепляться. Возможность того, что
стабилизирующее действие триптофана in vivo обусловлено ингибированием
какого-то специфического фермента, разрушающего триптофанпирролазу,
авторы исключают.
Таким образом, совершенно очевидно, что в субстратной и гормональной
индукции триптофанпирролазы печени участвуют разные механизмы. В связи с
этим представления, основанные преимущественно на результатах действия
пуромицина и актиномицина, согласно которым индуцированное образование
ферментов отражает синтез молекул этого белка de novo, должны быть
пересмотрены.
В свете представлений квантовой биохимии (см. ниже) нельзя исключить
того, что изменение уровня активности ферментов при действии указанных
антибиотиков может быть обусловлено изменением субмолекул я рных
процессов в биокатализаторах, а не ингибированием процесса синтеза de
novo белковых молекул.
Следовательно, термин "индукция" указывает только па повышение уровня
активности ферментов под влиянием различных факторов, но он не
дифференцирует, обусловлено ли это явление синтезом новых молекул или
замедленным распадом, или трансформацией предсущество-вавших.
Литературные данные об индукции ферментов представлены весьма
неравномерно. Наряду с большим количеством работ, посвященных изучению
