Металлы в живых организмах. Улахович Н.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

23
инактивирует фермент. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут
катализировать окисление тиольных остатков до дисульфидов:
RSH + O
2
+ R′SH Æ R-S-S-R′ + H
2
O
2.
Чаще всего ингибирующее действие ионов металлов объясняют
их способностью образовывать координационные связи. Как известно,
входящие в активные центры ферментов нуклеофильные остатки
некоторых аминокислот склонны к образованию координационных
связей с ионами тяжелых металлов. Так, остаток гистидина – составная
часть эстеразного участка активного центра холинэстеразы (ХЭ) –
может взаимодействовать с ионами металлов. Различие в
ингибирующей способности металлов возможно связано с разницей в
ионном радиусе катионов.
Двухзарядные ионы Hg
2+
, Cu
2+
, Co
2+
, Cd
2+
, Zn
2+
, Pb
2+
, Ni
2+
и
некоторые другие оказывают ингибирующее действие на бычью
рибонуклеазу А, уреазу, различные холинэстеразы и ряд других.
Обычно для количественной оценки ингибирующего действия
используют величину I
50
(концентрация ингибитора, при которой
происходит 50%-ное уменьшение каталитической активности
фермента) и константу ингибирования K
i
. Чем меньше величина этой
константы, тем сильнее металл подавляет активность фермента. На
примере уреазы St. Saprophyticus установлено, что по эффективности
ингибирующего влияния ионы металлов располагаются в следующей
последовательности: Ag
+
> Ni
2+
> Cd
2+
> Co
2+
> Hg
2+
> Cu
2+
> Zn
2+
>
Pb
2+
.Эти ионы металлов начинают проявлять ингибирующее действие
при концентрациях от 1×10
-7
до 2.5×10
-6
моль/л. Максимально
возможное ингибирующее действие (100%) ионы Ag
+
оказывают при
концентрации 5×10
-4
моль/л, а ионы Hg
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
, Pb
2+
- 1×10
-3
моль/л. Ионы Ni
2+
, Cd
2+
, Co
2+
, присутствующие в реакционной среде
при концентрациях, больших или равных 10
-3
моль/л, не вызывают
полного подавления активности фермента (уреаза сохраняет 10-20%
исходной каталитической активности). Процесс ингибирования уреазы
указанными ионами металлов не зависит от концентрации фермента и
продолжительности инкубации с раствором соли металла.
Ингибирующий эффект изученных ионов обратим и легко снимается
разбавлением или обессоливанием фермента на колонке с сефадексом
G-25. 
инактивирует фермент. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут
катализировать окисление тиольных остатков до дисульфидов:

          RSH + O2 +      R′SH Æ      R-S-S-R′   +   H2O2.

     Чаще всего ингибирующее действие ионов металлов объясняют
их способностью образовывать координационные связи. Как известно,
входящие в активные центры ферментов нуклеофильные остатки
некоторых аминокислот склонны к образованию координационных
связей с ионами тяжелых металлов. Так, остаток гистидина – составная
часть эстеразного участка активного центра холинэстеразы (ХЭ) –
может взаимодействовать с ионами металлов. Различие в
ингибирующей способности металлов возможно связано с разницей в
ионном радиусе катионов.
     Двухзарядные ионы Hg2+, Cu2+, Co2+, Cd2+, Zn2+, Pb2+, Ni2+ и
некоторые другие оказывают ингибирующее действие на бычью
рибонуклеазу А, уреазу, различные холинэстеразы и ряд других.
     Обычно для количественной оценки ингибирующего действия
используют величину I50 (концентрация ингибитора, при которой
происходит 50%-ное уменьшение каталитической активности
фермента) и константу ингибирования Ki. Чем меньше величина этой
константы, тем сильнее металл подавляет активность фермента. На
примере уреазы St. Saprophyticus установлено, что по эффективности
ингибирующего влияния ионы металлов располагаются в следующей
последовательности: Ag+ > Ni2+ > Cd2+ > Co2+ > Hg2+ > Cu2+ > Zn2+ >
Pb2+ .Эти ионы металлов начинают проявлять ингибирующее действие
при концентрациях от 1×10-7 до 2.5×10-6 моль/л. Максимально
возможное ингибирующее действие (100%) ионы Ag+ оказывают при
концентрации 5×10-4 моль/л, а ионы Hg2+, Cu2+, Zn2+, Pb2+ - 1×10-3
моль/л. Ионы Ni2+, Cd2+, Co2+, присутствующие в реакционной среде
при концентрациях, больших или равных 10-3 моль/л, не вызывают
полного подавления активности фермента (уреаза сохраняет 10-20%
исходной каталитической активности). Процесс ингибирования уреазы
указанными ионами металлов не зависит от концентрации фермента и
продолжительности инкубации с раствором соли металла.
Ингибирующий эффект изученных ионов обратим и легко снимается
разбавлением или обессоливанием фермента на колонке с сефадексом
G-25.


                                 23

Страницы