наведеній схемі вказані стадії каталітичного процесу:
1. Субстрат знаходиться в активному центрі; His - 12, His - 119 і Lys - 41 розташовані близько негативно зарядженого фосфату.
2. У результаті дії His - 12 як підстави, яка акцептує протон від 2 -ОН-групи рибози, і His - 119 як кислоти, що віддає протон атому кисню фосфату, утворюється спочатку проміжний комплекс, а потім 2, 3 -циклічна фосфат.
. На місце пішов продукту надходить вода, що віддає протон His - 119, а ВІН - - фосфату, одночасно протон від His - 12 переходить до кисневого атому рибози, утворюється другий продукт, а фермент повертається в початковий стан.
Хімотрипсин секретується у формі профермента - химотрипсиногена підшлунковою залозою хребетних тварин; активація профермента відбувається у дванадцятипалій кишці під дією трипсину. Фізіологічна функція хімотрипсину - гідроля білків і поліпептидів. Хімотрипсин атакує переважно пептидні зв'язки, утворені карбоксильними залишками тирозину, триптофану, ценілаланіна і метіонані. Він ефективно гідролізує також складні ефіри відповідних амінокислот. Молекулярна маса химотрипсина дорівнює 25000, молекула містить 241 амінокислотний залишок. Хімотрипсин утворений трьома поліпептидними ланцюгами, які пов'язані дисульфідними містками.
Функціональні групи активного центру химотрипсина ідентифіковані за допомогою необоротних інгібіторів. Залишок Ser - 195 був модифікований діізопропілфторфосфатом і фенілметілсульфофторідом, а залишок His - 122 - N-тозил-L-фенілаланін-хлорметілкетоном. Двухстадийность процесу хімотріпсінового гідролізу була виявлена ??при вивченні кінетики гідролізу п-нітрофенілацетата.
Характерною рисою розглянутого процесу є утворення ковалентного интермедиата - ацілфермента. Аціліруемая каталітична група була ідентефіцірована - залишок Ser - 195. Механізм каталізу, здійснюваного ферментом, був запропонований ще до встановлення просторової структури білка, але пізніше було уточнено. Зокрема, дослідження за допомогою 18 Н 2 О дозволили довести освіту ацілфермента при гідролізі пептидів.
Тривимірна структура з дозволом 0,2 нм була встановлена ??методом рентгеноструктурного аналізу Д.Блоу. в 1976р. Молекула має форму еліпсоїда з осями 5,4 * 4 * 4 нм. Результати кристалографічних досліджень підтвердили припущення про те, що залишки Ser - 195 і His - 57 зближені. Гідроксильна група Ser - 195 знаходиться на відстані? 0,3 нм орт атома азоту імідазольного кільця His - 57. Найбільш цікавим виявилося те обставина, що атом азоту в положенні 1 кільця знаходиться на відстані? 0,28 нм від атома кисню карбоксильної групи бічного ланцюга Asp - 102 і займає положення, сприятливий для утворення водневого зв'язку.
Слід зазначити, що хімічні дослідження не могли виявити участі Asp - 102 у функціонуванні активного центру, оскільки цей залишок занурений вглиб молекули.
В даний час вважається, що три залишку Asp - 102, His - 57 і Ser - 195 утворюють систему переносу заряду, яка відіграє вирішальну роль у процесі каталізу. Функціонування системи забезпечує ефективну участь His - 57 в каталізі в якості кислотно-основного каталізатора і підвищує реакційну здатність Ser - 195 до карбоксильної углероду атакується зв'язку.
Ключовим елементом каталізу є перенесення протона від Ser - 195 до His - 57. Одночасно відбувається атака атомом кисню серину карбонільного атома вуглецю субстрату з утворенням спочатку проміжного тетраедричного з'єднання (1), а потім ацілфермента (2). На наступній стадії відбувається деацілірованіе. Молекула води надходить в систему переносу заряду, а іон ОН - одночасно атакує карбонільний атом вуглецю ацильної групи ацілфермента. Як і на стадії ацилирования, утворюється проміжне тетраедричну з'єднання (4). Потім His - 57 поставляє протон атому кисню Ser - 195, в результаті чого вивільняється ацильний продукт; він дифундує в розчин, а фермент повертається в початковий стан.
Карбоксипептидаза А секретується у вигляді профермента підшлунковою залозою хребетних тварин. Освіта активного ферменту відбувається в тонкому кишечнику за участю хімотрипсину. Фермент послідовно відщеплює від пептидного ланцюга залишки С-кінцевих амінокислот, тобто є екзопептідази.
Карбоксипептидаза А утворена одиночній поліпептидного ланцюгом, що містить 307 амінокислотних залишків; молекулярна маса дорівнює 34 470. Амінокислотна послідовність білка була встановлена ??в 1969 р Р. Бредщоу.
З'ясування механізму дії ферменту виявилося можливим тільки після проведення рентгеноструктурних досліджень. Просторова структура ферменту і його комплексу з дипептидом Gly-Tyr (модель субстрату) була встановлена ??У. Липскомб. Молекула ферменту має форму еліпсоїда з осями 5...
