Файл: Титаев А.А. Эволюция органических соединений на Земле. От углерода до биополимеров.pdf

Лактатдегидрогеиеза в организме животных и человека при­ сутствует в пяти формах — нзоферментах, которые различаются по электрофоретической подвижности и обозначают сокращенно ЛДГ-1, ЛДГ-2, ЛДГ-3, ЛДГ-4, ЛДГ-5. Наибольшей электриче­ ской подвижностью и отрицательным зарядом обладает ЛДГ-1. Этот изофермент наряду с ЛДГ-2 составляет преобладающую по активности фракцию изоферментов ЛДГ в сердце, эритроцитах, почках. Наименее подвижная катодная фракция ЛДГ-5 вместе с ЛДГ-4 характерна для печени и скелетной мышцы. Лактатдегид-

объясняются некоторым различием в их аминокислотном составе:

личине константы Михаэлиса-Ментена, по иммунохимическим свойствам, по действию на них ингибиторов.

Фосфорилаза представляет собой своеобразный фермент. Она содержится в значительных количествах в печени и мышцах. Ее функция состоит в переносе остатков глюкозы от глюкозо-1- фосфата к гликогену или крахмалу. Оиа катализирует также обратную реакцию.

Известны две формы мышечиой^фосфорилазы [109]: активная а и неактивная Ь, которые могут взаимопревращаться. Фосфори­ лаза а содержит восемь молей фосфата, из них четыре присоеди­

два моля пиридоксальфосфата и две фосфатные группы, соеди­ ненные с серином.

участии, адениловой кислоты (адеиозии-З-5-монофосфата) и ионов магния под влиянием фермента кииазы, которая в свою очередь активируется адреналином и глюкагоном [180].

По данным советских ученых [181, 182], фосфорилазу можно разложить на мономеры с молекулярным весом 60 0000. Димер

71

ее имеет молекулярный вес 125 ООО и становится активным в при­ сутствии аденнловой кислоты.

Не исключена возможность, что и субъеддшицы фермента — мономеры — обладают активностью в известной степени [182].

MeinodunecKue указания. В работе использованы следующие методы: 1) определение общей и удельной активности ЛДГ по Вроблевскому и Дэйдыо [183]; 2) микроэлектрофоретическое разделение изоферментов ЛДГ; 3) определение фосфорилазной активности по Иллингворс и Кори [184]; 4) микроэлектрофорез

(ПЛ) и продукта синтеза фосфорилазного действия (ПФ) произ­ водилась путем осаждения и переосаждепия двойным объемом

В работе были использованы аминокислоты, адеипловая кис­ лота (АМФ), аденозиитрифосфат (АТФ), пирпдоксаль-5-фосфат и глготатион восстановленный чехословацкой марки, Na-P-глицеро- фосфат фирмы Schuchardt (Мюнхен).

Результаты исследовании. В фильтратах от смолы, получен­ ных после инкубации, ферментной активности не обнаруживается или она слаба.

По-видимому, ПЛ и ПФ обладают в слабой степени полпферментативной активностью, однако в каждом из них резко пре­ обладает специфическая ферментативная активность. Последняя, однако, значительно ниже активности природных чистых фер­

72

И8 013 Лизни, аспарапшо-

Приведенные значения молекулярного веса, полученные осмо­ тическим методом, не соответствуют, вероятно, истинному моле­ кулярному весу активных частиц, содержащихся в ПЛ и ПФ, и являются лишь среднечислеииыми. Однако максимальные зна­ чения молекулярного веса характерны для каждого препарата и близки к молекулярному весу субъедишщ природных фермен­ тов (ЛДГ - 35 000 [181] и фосфорилазы — 125 000 [182] или меньше).

Закономерное повторение одних и тех же N-концевых амино­ кислот во всех исследованных препаратах ПЛ и ПФ оказалось для нас неожиданным и притом своеобразным для каждого из этих двух продуктов синтеза: глутаминовая кислота для ПЛ, лизин для ПФ. Идентификация N-концевых аминокислот была подтверждена гидролизом ДНФ-производных ПЛ и ПФ в кон­ центрированном аммиаке с последующей хроматографией иа бу­ маге в смеси бутаиол, уксусная кислота, вода ( 4 : 1 : 5). Здесь можно указать, что N-концевой группой в пептиде, полученном из фосфорилазы, является тоже лизин [186]. Доказательство существования пептидных связей в ПЛ и ПФ было получено

препаратах ПЛ были выявлены по две фракции, мигрировавшие к аноду. Первая медленная фракция соответствует по скорости миграции природному изофермепту ЛДГ2 , вторая — быстрая фракция не имеет аналога в природных пяти изоферментах ЛДГ и присутствует в ПЛ в меньшей концентрации, чем первая. Быть может, она в какой-то степени соответствует дополнительным фракциям, •существующим только в эмбриональной печени [187]. В двух препаратах ПЛ была найдена лишь одна фракция, а имен­ но первая — медленная (рис. 6). Относительное содержание обеих фракций составляло 65—75% для быстрой и 25—35% для мед­ ленной.

73

жание крахмала в смеси определяли йодной реакцией. Синтети­

смоле близок к составу исходной смеси аминокислот, что пока­

З а к л ю ч е н и е . Описанные эксперименты позволяют утвер­ ждать, что в условиях гетерогенного катализа возможен синтез белка с ферментными свойствами.

В качестве адсорбента были применены каолин и ионообмен­ ные смолы. Инкубационная смесь содержала все аминокислоты в количественном соотношении, характерном для синтезируемого фермента. Ее обязательными ингредиентами были АТФ и свой­ ственный моделируемому ферменту кофактор.

Синтезированные вещества имели более низкую активность, чем природные ферменты, и не обладали строгой специфичностью. Молекулярный вес некоторых из них был достаточно высоким. Однако в составе продукта синтеза содержались и мономеры, и дробные доли субъедишщ наряду с активными частицами пол­ ного молекулярного веса.

тах. По аминокислотному составу, по кинетике активности, отношению к рН среды и к активаторам, по N-концевым амино­ кислотам синтезированные вещества были близки к копируемым природным ферментам.

Синтезированная лактатдегидрогеназа посредством электрофо­ реза на агар-агаре была разделена на два изофёрмента. Амилаза оказалась близкой к а-амилазе.

Необходимо подчеркнуть своеобразие каждого из трех син­ тезированных веществ, отличие их одно от другого и сходство в свойствах и строении с иоделируемыми ферментами. Отличи­ тельные особенности синтезированных фермеитоподобных ве­ ществ могли быть обусловлены лишь различным и характерным для каждого из них аминокислотным составом, так как все дру­ гие условия синтеза были одинаковыми.

75