Alkogol degidrogenaza fermenti

Alkagol degidrogenaza fermenti tuzilishi

Klassik ma'noda zamonaviy enzimologiya bugungi kunda yangi bioinformatik o'lchovda yashaydi, bunda fermentlar nafaqat makromolekulalarning alohida vakillari sifatida ko'rib chiqiladi, balki ularning har birining hujayra metabolizmidagi roli ham o'rganiladi. Ko'pgina enzimologlar biokatalizning fizik-kimyoviy mexanizmlarini ochib berishga qaratilgan eng muhim tajribalarni tozalangan fermentlarda olish mumkinligini yaxshi bilishadi. Biroq, bunday "sof" tajribalar qonuniy savolni tug'diradi: in vitroda kuzatilgan fermentlarning xususiyatlarini ularning tirik hujayradagi ishlash sharoitlariga to'g'ri bog'lash mumkinmi? Buni faqat gipotetik tarzda amalga oshirish mumkin. Shu sababli, ko'plab tadqiqotchilar suvli eritmalarda tozalangan fermentlarning xatti-harakatlarini o'rganadigan an'anaviy enzimologiya asosan "sun'iy" fan ekanligiga ishonishadi.
Oksidoredüktazalar sinfining fermentlaridan biri alkogol dehidrogenaza (ADH) misolida biz ushbu fermentning molekulyar va supramolekulyar regulyatsiya xususiyatlarini adabiyotga muvofiq tahlil qilishga harakat qildik.
Spirtli dehidrogenaza NAD va NADH koenzimlari ishtirokida spirtlarning oksidlanishini va aldegidlarning qaytarilishini katalizlashi ma'lum. Fiziologik sharoitda enzimatik reaktsiya atsetaldegid emas, balki endogen etanol hosil bo'lishiga qarab o'tadi.
Ferment tabiatda keng tarqalgan va odamlar va hayvonlarda turli manbalardan ajratilgan. Hayvonlarda ADH asosan dimer shaklida ekanligi aniqlandi. Bakteriyalar va xamirturushlarning ba'zi fermentlari ADH ning tetramerik shakllari bilan tavsiflanadi.
Hozirgi vaqtda ADH ning uchta klassi (I-III) mavjud bo'lib, ularning polipeptid zanjirlari (a; b 1-3; j 1-2; p; x) 5 ta genetik lokusning (ADH 1-5) ekspression mahsulotidir.

2. 
   Alkagol degidrogenaza fermentining uchrashi
   

ADH-I - jigarning asosiy fermenti bo'lib, spirtli ichimliklar bilan zaharlanish paytida tanaga kirgan etanolning ko'p qismini oksidlanishiga olib keladi. U turli xil homo- va geterodimerlarga birlashtirilgan dastlabki uchta turdagi (a; b; j) bo'linmalaridan qurilgan. Inson jigarining ADH polimorfizmi asosan ushbu sinf izofermentlari bilan bog'liq. Fermentning bu shakli etanol uchun past Km qiymatlariga, pirazol va uning hosilalari tomonidan inhibisyonga yuqori sezuvchanlikka va barcha ferment sinflari orasida eng keng substrat o'ziga xosligiga ega. Subbirliklarning kombinatsiyasi natijasida uchta asosiy ADH-I izoenzimlari hosil bo'ladi: EE, ES va SS. Izofermentlarning o'ziga xosligi mutlaq emas. SS spirtli ichimliklarga nisbatan faol ferment, EE esa bir qator steroidlarning yon zanjirlaridagi gidroksil guruhlarining oksidlanish reaktsiyalarida faol izoenzimdir.
ADH-II "p" polipeptid zanjirlaridan tashkil topgan gomodimerdir. U etanolga nisbatan past yaqinlikka ega, pirazol tomonidan biroz inhibe qilinadi va metanol, etilen glikol yoki sikloheksanolni oksidlantirmaydi. Taxminan 100 mM qon konsentratsiyasida etanolning 40% gacha oksidlanishini ta'minlaydi, deb ishoniladi. ADH-II uchun eng mumkin bo'lgan fiziologik substrat aldegidlar, norepinefrin almashinuvi mahsulotlari bo'lib, ular uchun Kkat/Km qiymati boshqa substratlarga qaraganda ikki baravar yuqori.
ADH-III ikkita bir xil "x" tipidagi bo'linmalardan iborat. Bu ferment pirazolga sezgir emas. Qisqa zanjirli spirtli ichimliklarga nisbatan past yaqinlikka ega. Metanol ADH-III uchun substrat emas. Etanol oksidlanish tezligi to'yinganlik belgilarisiz 2,5 M kontsentratsiyasigacha chiziqli ravishda oshadi. Ushbu fermentning etanol oksidlanishidagi roli ahamiyatsiz, fiziologik funktsiyalari hali ma'lum emas.
Deyarli barcha ADH preparatlari elektroforez paytida bir nechta tasmalarni beradi (ot jigarining tijorat preparatlari ADH - 6; qo'pol to'qimalar ekstrakti - 9-12 tagacha), bu fermentda bir nechta molekulyar shakllar mavjudligini va aniq polimorfizmni ko'rsatadi.
NADga bog'liq ADH-I birlamchi, ikkilamchi va siklik spirtlarni oksidlaydi. Birlamchi spirtlar aldegidlarga, ikkilamchi spirtlar ketonlarga oksidlanadi. Ferment ingibitorlari - ruxni bog'laydigan yoki SH guruhlari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi moddalar: 8-gidroksixinolin, fenantrolin, etilendiamintetraasetik kislota, bipiridin, 4-metilpirazol, merkaptoetanol. Raqobatbardosh ADH inhibitörleri halogen o'z ichiga olgan substratlardir: trikloroetanol, xloralgidrat va fenilgidrazin. Bir qator birikmalar uchun: adrenoblokatorlar, amfetamin, qalqonsimon gormonlar, dimetilformamid, disulfiram, amantadin, inhibisyon mexanizmi to'liq o'rganilmagan. ADH faollashtiruvchilari haqida juda kam narsa ma'lum. Shunday qilib, kalamush jigaridan tozalangan ferment natriy deoksixolat (1 mM) va boshqa safro kislotalari bilan faollashadi. Glikozillanish yo'li bilan spirtli dehidrogenaza faollashishi ko'rsatilgan.
Tashuvchining massa birligiga bog'langan ADH miqdorining oshishi uning faolligining pasayishi bilan birga bo'lishi ko'rsatilgan. Uning immobilizatsiyasi paytida dehidrogenaza faolligining pasayishi sababi substratlarning fermentning faol joylariga kirishiga to'sqinlik qiluvchi diffuziya to'siqlaridir.
Aniqlanishicha, eritmaning ion kuchi (0,1 M NaCl) ortishi bilan format dehidrogenaza va spirtli dehidrogenaza komplekslarining polikationlar bilan toʻliq dissotsiatsiyasi kuzatiladi, bu esa ion hosil boʻlishiga olib keladigan kuchlarning elektrostatik xususiyatidan dalolat beradi. bu komplekslar. Kalamush jigari sitoplazmasida alkogol dehidrogenazaning sorbitol dehidrogenaza, glyukoza-6-fosfat dehidrogenaza bilan bog'liqligini ko'rsatadigan ma'lumotlar mavjud. Glitseraldegid fosfat dehidrogenaza va achitqi spirtli dehidrogenaza o'rtasida sekin assotsiatsiya va hatto sekinroq dissotsiatsiyalanish bilan ajralib turadigan kompleks hosil bo'lish ehtimoli ko'rsatildi.

3.