Особенности функционирования неорганической пирофосфатазы из E. coli

• Автор: Курилова, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений З

Введение .
1. Обзор литературы. Взаимодействие ионов металлов с некоторыми ферментами фосфорного обмена .

1.1. Киназы.

1.1.1. Креатинкиназа

1.1.2. Аргининкиназа

1.1.3. Аденилаткиназа

1.1.4. Гексокиназа

1.1.5. Карбаматкиназа .

1.1.6. ЗФосфоглицераткиназа

1.1.7. Пируваткиназа.
1.2. Неорганическая пирофосфатаза пекарских дрояаей
2. Обсуждение результатов. Особенности функционирования неорганической пирофосфатазы изе i.
2.1. Изучение субстратной специфичности неорганической пирофосфатазы из Б. i
2.2. Определение числа активных центров неорганической пирофосфатазы изб. i
2.3. Изучение кинетики гидролиза пирофосфата магния неорганической пирофосфатазой изб. i
2.4. Изучение кинетики гидролиза пирофосфата хрома неорганической пирофосфатазой изб i
2.5. Изучение взаимодействия неорганической пирофосфатазы
из . i с ионами двухвалентных металлов
2.5.1. Взаимодействие неорганической пирофосфатазы из
е i с ионами магния
2.5.2. Взаимодействие неорганической пирофосфатазы из
. i с катионами цинка
2.5.3. Взаимодействие неорганической пирофосфатазы из
. i с ионами кальция.
2.6. Ингибирование неорганической пирофосфатазы из е. i ионами фтора
2.7. Фосфорилирование неорганической пирофосфатазы из
. i ортофосфатом.
2.8. Взаимодействие неорганической пирофосфатазы из
. i с имидодифосфатом и пирофосфатом хрома
2.9. Влияние имидодифосфата и пирофосфата на устойчивость неорганической пирофосфатазы из . i к протеолизу субтилизином
2 Возможный механизм действия неорганической пирофосфатазы из . i.
3. Экспериментальная часть .
4. Приложение .
Выводы.
Литература


Полученные результаты позволили предложить структуру тройных комплексов, образующихся при взаимодействии киназ с нуклеотидным субстратом и ионом металла. В соответствии со структурой этих комплексов все киназы были поделены на два типа тип I, где ион металла взаимодействует с ферментом только через субстрат ЕэМ и тип П, в котором субстрат контактирует с ферментом череа катион металла ЕМб . Как будет показано ниже, в настоящее время накопилось много данных, свидетельствующих о том, что для большинства фосфотрансфераз катионы металла, привносимые с субстратом, имеют контакты с функциональными группами белка. Поэтому сейчас трудно говорить о принадлежности фермента к типу I или П. Скорее всего, все киназы, да и другие фосфорилпереносящие ферменты, образуют такой тройной ферментсубстратный комплекс, в котором молекула фермента взаимодействует как с субстратом, так и с катионом металла, который в свою очередь контактирует с субстратом. Схематически структуру такого тройного комплекса можно представить как Е. В последние годы получили широкое применение методы, позволяющие определять координационную структуру и стереохишческую конфигурацию комплексов ионов металла с нуклеотидами. В комплексах АТР с ионами магния, как было показано методом 3РЯМР, лигандами катиона являются концевые р,фосфатные группы . При образовании ,бидентатного циклического комплекса 1АТР ратом фосфора становится хиральным, то есть образуется пара диастереомеров, в которых остаток АМР расположен над или под плоскостью шестичленного цикла. Недавно было обнаружено, что ионы магния могут связываться также и фосфатной группой , образующийся при этом бидентатный комплекс 1вАТР имеет дополнительный хиральный центр на Аатоме фосфора и может существовать уже в виде четырех диастереомеров. Все они в растворе находятся в равновесии друг с другом и нельзя различить, какой из диастереомеров является субстратом реакции. Однако в насоящее время разработан ряд методов, позволяющих решить эту проблему, , рБидентатные комплексы образуются и между ионами Мв3 и АДР. В отличие от диастереомеров АТР и 1АоР, подобные комплек
сы, содержащие Со и Сг , достаточно инертны, что позволяет их выделять и охарактеризовывать, однако можно получить только 3,би и с,р,тридентатные комплексы СоАТР и СгАТР. Структура этих комплексов установлена и доказана методами ЯМР, кругового дихроизма и рентгеноструктурного анализа ,. Использование
различных инертных комплексов с известной структурой в качестве субстратов для различных ферментов, в том числе и киназ, позволяет определить, какие фосфатные группы нуклеотида координированы с ионом металла и какую стереохимическую конфигурацию имеет субстрат в процессе реакции . Существенным недостатком данного метода является то, что все комплексы с катионами кобальта и хрома имеют искаженную конформацию по сравнению с физиологическими субстратами, и этот факт нужно учитывать при интерпретации полученных данных. Установить предпочтительную конформацию комплекса иона металла с нуклеотидом можно также, используя в качестве субстратов тиоаналоги АТР или , в которых один из немостиковых атомов кислорода замещен на атом серы. Производные и существуют в виде пары диастереомеров, которые обычно называют А и Б , и которые соответствуют и Р изомерам в принятой номенклатуре. Каждый изомер может существовать как вА, так и в Аконформации. Структура А и Бдиастереомеров, а также их конформационные состояния, существующие в растворе в динамическом равновесии, приведены для на рис. Оба диастереомера комплексов с ионами магния и кадмия охарактеризованы методом РЯМР ,. Дальнейшее изучение этих соединений показало, что ионы кадмия преимущественно образуют комплексы с и через атом серы, тогда как катионы магния связывают те же самые тиоаналоги в основном через атомы кислорода в тиофосфатной части . Сродство катиона двухвалентного металла к атому кислорода уменьшается в ряду 2 Са2 Мп2 У Со2 у i2 у 2 у 2. Таким образом, в отношении геометрии фосфатных лигандов Бизомер эквивалентен Аизомеру , так как в обоих случаях реализуется АконФормация.