Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Степанов В.М. -> "Молекулярная биология. Структура и функция белков" -> 103

Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.

Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функция белков — М.: Высшая школа, 1996. — 335 c.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка): strukturifunkciibelkov1996.djvu
Предыдущая << 1 .. 97 98 99 100 101 102 < 103 > 104 105 106 107 108 109 .. 140 >> Следующая

248
\
10.10. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ АНТИТЕЛА ("АБЗИМЫ")
Проверкой правильности понимания принципов ферментативного катализа, в особенности представлений о важнейшей роли, которая в этом процессе принадлежит стабилизации переходного комплекса путем его избирательного связывания в каталитическом центре, явилось создание искусственных ферментов, так называемых абзимов. Абзимы (от англ. AntiBody -f enZYME)-представляют собой антитела, специфически связывающие структуры, которые химически близки переходному состоянию, образующемуся в процессе катализа. Метод создания абзимов основан на том, что среди огромного множества возможных структур иммуноглобулинов (см. гл. 13) всегда могут быть найдены такие, которые содержат соответствующим образом ориентированные группы и способны избирательно связывать стабильные химические соединения, структурно близкие переходному состоянию той или иной реакции.
При образовании комплекса с таким иммуноглобулином возникнут благоприятные условия для того, чтобы строение субстрата приблизилось к структуре переходного состояния. Иными словами, будет понижена энергия активации субстрата, т.е. энергия, которую необходимо затратить на его перевод из основного состояния в переходное. Соответственно должны возрасти вероятность его превращения в продукт, а значит, и скорость реакции. Разумеется, пока речь идет не о создании катализаторов, эквивалентных по эффективности ферментам, а о получении их упрощенных моделей, хотя некоторые из них, возможно, и окажутся практически пригодными.
Первый подход к созданию абзимов состоял в получении антител, специфически связывающих и стабилизирующих аналоги переходных состояний, свойственных гидролитическим реакциям. Очевидно, что антитело к соединению (гаптену), напоминающему конфигурацию переходного состояния,, будет стабилизировать эту структуру и тем самым понижать свободную энергию активации. Хорошо известно (см. разд. 10.5), что гидролиз амидов и сложных эфиров (например, щелочью) проходит через стадию образования тетраэдрического промежуточного продукта:
0 о- О
II он- I II
—С—0—R -C-0-R —> -с-0 + Н—0—R
I
он
Тетраэдрический промежуточный продукт
249
\
о
I
Анализ механизма действия гидролитических ферментов, в частно^ сти сериновых протеиназ (см. разд. 10.5), показывает, что его существенной чертой, действительно, является стабилизация ' переходного состояния, структурно близкого такому тетраэдрическому промежуточному продукту. Соответствующее соединение, которое имитировало бы такую структуру и содержало бы у одного углеродного атома три атома кислорода (или два атома кислорода и один азота при моделировании протеиназ), синтезировать не удается — оно слишком неустойчиво. Однако возможно получение достаточно стабильных тетраэдрических структур, стереохимически близких ему, в которых центральное положение вместо атома углерода занимает атом фосфора. Присоединение такого рода соединений к белку-носителю в качестве гапте-нов и иммунизация этими производными животных позволяет получить антитела, специфически связывающие молекулы, близкие по структуре и конформации к переходному состоянию, через которое происходит гидролиз сложных эфиров или амидов карбоновых кислот.
Так, при создании абзимов, рассчитанных на ускорение гидролиза сложного эфира угольной кислоты — р-нитрофенил-КДА-^гриметилам-монийэтил карбоната
О
O2N—СбН4-()—
-о-с2н*-г(сн3)э
— были получены иммуноглобулины, специфически взаимодействующие с тетраэдрическими заряженными фосфонатными и фосфатными аналогами переходного состояния реакций гидролиза этого соединен ния, которое выглядит следующим образом:
о о-
02N-C6H4-(H
I I
I пн- I
OH~ 1 <’ i'-чс
—0—R--------> O2N—Сб® —0~С—0~ft
I
OH
¦МГ. T
in
.; it; t.UJ i/il
Здесь R-C2H4-N+(CH3)3.
Его модель - фосфонатный аналог -
О" I
I
02N-<]6H4-O-P-CH2-€H2'-<:H2-CH2t-C00H
о
oqii
имеет структуру, стереохимически близкую, хотя и отличающуюся рядом деталей, в частности непосредственным присоединением углеро-250
да боковой цепи к центральному атому фосфора, длиной этой цепи, плотностью отрицательных зарядов на атомах кислорода и т.п. Фосфо-натный аналог был присоединен через карбоксильную группу к белку-носителю. К этой конструкции получены моноклональные антитела, которые, как оказалось, катализировали гидролиз субстрата — эфира угольной кислоты:
Предыдущая << 1 .. 97 98 99 100 101 102 < 103 > 104 105 106 107 108 109 .. 140 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed