Строение ферментов

1) Активный центр (АЦ)

2) Аллостерический центр (АлЦ)

3) Кофакторы

1 – АЦ имеют все ферменты

Активный центр – небольшой участок фермента, который образован радикалами аминокислотных остатков, которые на уровне третичной структуры формируют центр взаимодействия с субстратом (центр, комплементарный субстрату).

Комплементарность – геометрическое (пространственное) и электростатическое (по заряду) соответствие между активным центром и субстратом.

Радикалы аминокислот, которые участвуют в образовании активного центра, могут находиться на расстоянии друг от друга в полипептидной цепи, но при формировании активного центра они сближаются.

Активный центр состоит из двух участков:

· Якорный – в который прикрепляется субстрат

· Каталитический – для химического превращения субстрата.

В момент взаимодействия активного центра и субстрата между ними возникают слабые нековалентные связи.

2 - АлЦ – (есть не у всех ферментов) = регуляторный центр, т.к. к нему могут присоединяться активаторы и ингибиторы и регулировать активность ферментов.

АлЦ и АЦ должны быть пространственно разделены: АЦ в одной субъединице, АлЦ - в другой.

Следовательно, аллостерические ферменты – олигомерные белки (четвертичная структура)

а

и

Субъединица с АлЦ – регуляторная. Субъединица с АЦ – каталитическая.

NB!: Аллостерические ферменты катализируют ключевые реакции метаболических путей.

3 – Кофакторы – вещества небелковой природы, необходимые для проявления активности ферментов (есть не у всех ферментов)

· Ионы металлов

· Коферменты

А) Ионы металлов:

· Прочно связываются с ферментом, участвуют в формировании АЦ → металлоферменты (алкогольдегидрогеназы - Zn)

· Непрочно связаны с ферментом, не участвуют в образовании АЦ. Но в присутствии металлов активность ферментов повышается → ферменты, активируемые металлами (α-амилаза слюны – Са²⁺).

Б) Коферменты

· Производные витаминов

· Участвуют в ферментативных реакциях

· Переносят различные группы

· В ходе ферментативных реакций претерпевают изменения, противоположные изменениям в субстрате.

ВИТАМИНЫ	Коферментная формула	Что переносит
В1 = тиамин	ТПФ (тиаминпирофосфат)	СО2
В2 = рибофлавин	ФАД (флавинадениндинуклеотид)	2Н (2е- + 2Н+) в ОВР
ФМН (флавинмононуклеотид)
РР = никотинамид	НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид), НАДФ	2Н (2е- + 2Н+) в ОВР
В6 = пиридоксин	ПФ (пиридоксальфосфат)	NН2

Если в реакции субстрат будет окисляться (т.е. от него отщепляется 2Н), то кофермент будет восстанавливаться.

S- _2H S