|
|
Все ферменты разделяются на две
большие группы: одно- компонентные, состоящие исключительно из белка, и
двухком- понентные, состоящие из белка, называемого апоферментом, и
небелковой части, называемой простетической группой. Апо- фермент
двухкомпонентных ферментов называют также белковым носителем, а
простетическую группу — активной группой.
Установлено, что простетические группы многих ферментов
представляют собой производные витаминов или нуклеотидов. Открыта важнейшая
функциональная связь между ферментами, витаминами и нуклеотидами, являющимися
строительным материалом нуклеиновых кислот. Пример двухкомпонентного фермента
— пируватдекарбоксилаза, катализирующая расщепление пировиноградной кислоты
на диоксид углерода и уксусный альдегид.
Простетическая группа пируватдекарбоксилазы (тиаминпи-
рофосфат) образована молекулой тиамина (витамина Bi) и двумя остатками
фосфорной кислоты. Простетические группы ряда важных
окислительно-восстановительных ферментов- (дегидрогеназ) содержат производное
амида никотиновой кислоты (ниацина) или рибофлавина (витамина В2). В состав-
простетической группы так называемых пиридоксалевых ферментов, катализирующих
перенос аминогрупп (—NH2), де- карбоксилирование и ряд других превращений
аминокислот* входит пиридоксальфосфат — производное витамина Be; активная
группа ферментов, катализирующих перенос остатков различных органических
кислот (например, ацетила СН3СО—)> включает витамин пантотеновую кислоту.
К двухкомпонентным. ферментам относятся также важные окислительно-восстанови-
тельные ферменты каталаза (катализирует реакцию разложения пероксида водорода
на воду и кислород) и пероксидаза (окисляет перекисями различные соединения,
например полифенолы с образованием соответствующего хинона и воды).
Каталитическое действие двухкомпонентных ферментов может
быть воспроизведено с помощью ионов железа, обладающих малой каталитической
активностью, которая может быть усилена, если атом железа входит в состав
гема (простетическая группа гемоглобина крови). Гем обладает значительным:
каталазным действием, но его каталитическая активность в несколько миллионов
раз меньше активности каталазы, в ко* торой гем в качестве простетической
группы этого фермента» связан со специфическим белком. Гем обладает также
слабым пероксидазным действием, которое проявляется в полной мере только
после соединения гема со специфическим белком в целостный фермент пероксидазу
Соединение простетической группы с белком приводит к
резкому возрастанию ее каталитической активности. От природы белка зависит не
только каталитическая активность, но и специфичность действия фермента.
Прочность связи простетической группы и апофермента у разных ферментов
различна. У некоторых ферментов, например у дегидрогеназ, катализирующих
окисление различных субстратов отнятием водорода, эта связь является
непрочной. Такие ферменты легко диссоциируют (например, при диализе) и
распадаются на простети- ческую .группу и апофермент. Простетические группы,
легко отделяющиеся от белковой части ферментов и способные су-
шествовать самостоятельно, называются коферментами.
Мрвйчие ферменты содержат металлы, придающие им активноет Эти металлы
называются кофакторами. Пероксидаза и ка^гал аз а содержат железо,
аскорбинатоксидаза, катализирующая! окисление аскорбиновой кислоты, — медь.
|