Исследование механизма действия неспецифической рибонуклеазы Penicillium brevicompactum

• Автор: Моисеев, Геннадий Петрович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЕЙ ОБЗОР. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ

СУБСТРАТНОЙ СПЕЦИФИЧНОСТИ ЦИКЛИЗУЮЩИХ РНКаз

1.1. Субстратная специфичность ферментов.

1.2. Механизм каталитического действия

циклизующих РНКаз

1.3. Субстратная специфичность РНКазк А в реакции с низкоыолекулярными к высокомолекулярными субстратами.

1.4. Структура комплексов РНКазы А с нуклеотидагда

1.5. Механизм реализации специфичности РНКазы А

1.6. Молекулярные аспекты субстратной специфичности гуаниловых РНКаз

1.7. Узнавание нуклеотидов неспецифическимк

РНКазами.
1.8. Заключение.
ГЛАВА П. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Спектральные глет оды
2.2. Измерение констант связывания методом
дифференциальной УФспекгроокопии
2.3. Спектрофотометрические измерения.
2.4. Изглерения скорости гидролиза нуклеозидциклафосфатов с помощью рНстата
2.5. Измерение скоростей неферментативного
гидролиза нуклеозид2.Зщпллофосфатов
2.6. Математическая обработка кинетических
данных.
Стр.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
ГЛАВА Ш. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ НЕСПЩИФИЧЕСКОЙ РИБОНУКЛЕАЗЫ ИЗ ГРИБА РЕЫ1СП.Ы1Щ ВКЕУТСОМРАСТТО.
ГЛАВА 1У. ТОПОХИШЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СУБСТРАТНОЙ СПЕЦИФИЧНОСТИ РИБОНУКЛЕАЗЫ
РШ1С1ЫШ ВНЕУЮОЫРАСТШЛ.
4.1. Субстратная специфичность РНКазы Р.ЬгечЯсогарасЕит
4.2. Сопоставление механизмов реализации специфичности РНКазы Р.Ьгеуд.сотрас1шп
и РНКазы А
ЛИТЕРАТУРА


На основании ранее известных экспериментальных данных по изучению механизмов реакций гидролиза фосфорных эфиров в растворах и под действием РНКазы А, а также рассмотрения полученных нами эмпирических параметров,характеризующих указанный выше интермедиат,мы пришли к заключению,что им является соединение с пентакоординированным атомом фосфора. На основании полученных результатов создана обобщенная модель функционирования циклизующих РНКаз. ГЛАВА . Ферменты играют чрезвычайно ванную роль в биологических системах, катализируя с высокой эффективностью практически все химические реакции, которые протекают в клетке. При этом каждый фермент,в отличие от химических катализаторов, обладает способностью эффективно катализировать превращения только одного типа субстратов. Для обозначения этого ванного свойства ферментов и было введено понятие субстратной специфичности. В применении к биологическим системам специфичность означает по существу способность фермента узнавать определенный субстрат из нескольких, конкурирующих за активный центр. Очевидно,что понятие специфичность носит относительный характер. Судить о том, насколько специфичен фермент к данному субстрату, мы можем только сравнивая скорость превращения данного субстрата со скоростью превращения другого субстрата этого же фермента, выбранную за некоторую произвольную точку отсчета. В биологических системах такая ситуация сравнения реализуется непрерывно, когда несколько субстратов конкурируют за активный центр фермента. Пусть система состоит из одного фермента и двух субстратов А и В. А и В концентрации свободных, то есть не связанных с ферментом субстратов. При физикохимических исследованиях субстратной специфичности ферментов, однако, необходимо рассматривать изменение величин ккаг и 1 по отдельности при переходе от специфического субстрата к неспецифическому в ряду субстратов одного и того же фермента. Бендер и соавт. Под специфичностью связывания следует понимать тенденцию субстрата проводить большую часть времени в связанном состоянии в активном центре фермента, а не в свободном состоянии в растворе. Следует отметить, что константа Михаэлиса отражает специфичность связывания лишь в том случае, если она является истинной константой диссоциации ферментсубстратного комплекса. Кинетическая специфичность отражает различие в реакционной способности субстратов на каталитической стадии, которая следует за первоначальной стадией связывания субстрата и характеризуется величиной . Дальнейшее развитие этого подхода к определению понятия специфичность было дано в работах М. Я. Карпейского и соавт. М.Я. Следовательно, имеется тесная взаимосвязь между субстратной специфичностью фермента и его каталитической эффективностью субстраты, структура которых не оптимальна для использования всех возможных факторов данного механизма катализа, либо не превращаются ферментом, либо превращаются с низкой скоростью. На связь каталитической эффективности и специфичности указывают также . . Клсов и К. В. Березин ,. По мнению этих авторов, в основе факторов, определяющих субстратную специфичность, лежит степень сохранения эффективности ферментсубстратных взаимодействий при образовании переходного состояния реакции из соответствующего метастабильного промежуточного соединения. Следует подчеркнуть, что данные определения по существу не противоречат, а скорее взаимно дополняют друг друга. Таким образом, субстратная специфичность отражает предпочтительность фермента к субстрату определенной структуры по сравнению с другими субстратами, то есть отражает связь между структурой субстрата и его реакционной способностью. В заключение следует отметить, что понятие кинетическая специфичность и специфичность связывания нашли конкретизацию в модели ферментативного катализа Карпейского с соавторами о стабилизации ферментом активной формы субстрата . Согласно этой модели, образование продуктивного ферментсубстратного комплекса является многостадийным процессом, причем каждая стадия протекает в оптимальных условиях, создающихся в результате завершения предыдущей стадии . На первой стадии при образовании сорбционного комплекса реализуется первый уровень специфичности. Фермент производит селекцию субстратов по размеру, геометрической форме и заряду связываемого участка молекулы.