ансу показано участь іонів міді в проміжному перенесенні електронів. Цікаво відзначити, що вільні іони міді також наділені каталітичної активністю при окисленні аскорбінової кислоти, проте ця активність підвищується в багато тисяч разів, якщо іони міді з'єднуються з апофер-ментом в єдиний комплекс - холоферменту.
Отримано докази кофакторной функції в ферментативних реакціях і ряду інших біологічно активних сполук, що не відносяться до вітамінів: HS-глутатіону, АТФ, ліпоєвої кислоти, похідних нуклеозидів (урідінфосфата, цітідінфосфат, фосфоаденозінфосфосульфат), порфірінсодержащіх речовин та ін. Сюди ж можуть бути віднесені тРНК, які у складі ферментів аміноацил-тРНК-синтетаз беруть активну участь у транспорті амінокислот у рибосомі, де здійснюється синтез білка.
Слід зазначити одну відмінну особливість двокомпонентних ферментів: ні кофактор окремо (включаючи більшість коферментів), ні сам по собі апофермент каталітичної активністю не наділені, і тільки їх об'єднання в одне ціле, що протікає не хаотично, а відповідно з програмою їх структурної організації, забезпечує швидке протікання хімічної реакції.
Активний центр ферментів.
При вивченні механізму хімічної реакції, що каталізується ферментами, дослідника завжди цікавить не тільки визначення проміжних і кінцевих продуктів і з'ясування окремих стадій реакції, а й природа тих функціональних груп в молекулі ферменту, які забезпечують специфічність дії ферменту на даний субстрат (субстрати) і високу каталітичну активність. Йдеться, отже, про точному знанні геометрії і третинної структури ферменту, а також хімічної природи тієї ділянки (ділянок) молекули ферменту, який забезпечує високу швидкість каталітичної реакції. Беруть участь у ферментативних реакціях молекули субстратів часто мають невеликі розміри в порівнянні з молекулами ферментів, тому було висловлено припущення, що при утворенні фермент-субстратні комплексів в безпосередній контакт з молекулою субстрату, очевидно, вступає обмежена частина амінокислот пептидного ланцюга. Звідси виникло уявлення про активному центрі ферменту. Під активним центром подразумевают унікальну комбінацію амінокислотних залишків у молекулі ферменту, що забезпечує безпосереднє зв'язування її з молекулою субстрату і пряму участь в акті каталізу. Встановлено, що у складних ферментів до складу активного центру входять також простетичноїгрупи.
У активному центрі умовно розрізняють так званий каталітичний центр, безпосередньо вступає в хімічну взаємодію з субстратом, і єднальний центр, або контактну («якірну») площадку, яка забезпечує специфічна спорідненість до субстрату і формування його комплексу з ферментом. У свою чергу молекула субстрату також містить функціонально різні ділянки: наприклад, субстрати естераз або протеїназ - одну специфічну зв'язок (або групу атомів), піддається атакам з боку ферменту, і один або кілька ділянок, вибірково пов'язуються ферментом.
Отримано експериментальні докази наявності в активному центрі химотрипсина двох залишків гістидину і залишку серину, схематично представлених в тривимірній структурної моделі попередника цього ферменту. Виявлення хімічної природи і вірогідною топографії груп активного центру - проблема першорядної важливості. Вона зводиться до визначення природи амінокислот, їх послідовності і взаиморасположения в активному центрі. Для ідентифікації так званих істотних амінокислотних залишків використовують специфічні інгібітори ферментів (часто це субстратподобние речовини або аналоги коферментів), методи «м'якого» (обмеженого) гідролізу в поєднанні з хімічною модифікацією, що включає виборче окислення, зв'язування, заміщення залишків амінокислот та ін.
За допомогою методів інгібіторного аналізу були зроблені спроби встановити закономірності складу і структури активних центрів у ферментів, що відносяться до різних груп. Зокрема, при використанні діізопропілфторфосфата (ДФФ), що належить до так званих нервових отрут, спостерігається повне вимикання активного центру холінестерази - ферменту, що каталізує гідроліз ацетилхоліну на холін і оцтову кислоту. Виявилося, що цей інгібітор має близьке структурний подібність з ацетилхоліном і подібно йому взаємодіє з ОН-групою залишку серину в активному центрі. Викликаючи фосфорилирование серину в активному центрі ряду інших ферментів, ДФФ також інактивує їх дію:
Показано, що ДФФ вибірково фосфорилирует в кожному чутливому до нього ферменті тільки один залишок серину, наділений функціональною активністю. Враховуючи цей механізм дії ДФФ, зроблені спроби визначення природи амінокислот в оточенні «каталітичного» залишку серину у ряду ферментів.
Крім активного центру, в молекулі ферменту може бути присутнім також аллостерічеський центр (або центри) (від грец. allos - інший, інший і ster...
