* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

741 КОФЕРМЕНТЫ 742 к а к апофермент, т а к и К . В р я д е с л у ч а е в у д а е т с я о б р а т и м о отделить К . от апофермента, не н а р у ш а я с т р у к т у р у последнего. Е с л и к п о л у ч е н н о м у т. о. ферм е н т а т и в н о н е а к т и в н о м у апоферменту д о б а в и т ь соот­ в е т с т в у ю щ и й К . , отделенный от него р а н е е и л и п о л у ­ ч е н н ы й и з д р у г и х и с т о ч н и к о в , в том ч и с л е путем син­ т е з а , то а к т и в н о с т ь фермента восстанавливается. Н е все ферменты требуют д л я своего д е й с т в и я п р и с у т ­ с т в и я К . Многие ферменты, о т н о с я щ и е с я к к л а с с у гидролаз (пептидазы, э с т е р а з ы , г л и к о з и д а з ы , фосфатазы и д р . ) , я в л я ю т с я простыми б е л к а м и , не н у ж д а ю щ и м и с я д л я п р о я в л е н и я своих ф е р м е н т а т и в н ы х ф у н к ц и й в к . - л . д о п о л н и т е л ь н ы х к о ф а к т о р а х о р г а н и ч . п р и р о д ы . Од­ н а к о б о л ь ш и н с т в о ферментов и среди н и х п р е ж д е всего ферменты, о т н о с я щ и е с я к к л а с с у трансфераз (дегидрогеназы, о к с и д а з ы , ц и т о х р о м ы , а м и н о ф е р а з ы , фосфокиназы, ацилферазы и др.), активны л и ш ь при н а л и ч и и с о о т в е т с т в у ю щ и х К, М е х а н и з м д е й с т в и я К . очень с л о ж е н и р а з н о с т о р о н е н . К а к п р а в и л о , К . непосредственно взаимодейст­ в у ю т с с у б с т р а т о м . П р и этом они могут и г р а т ь р о л ь п р о м е ж у т о ч н ы х п е р е н о с ч и к о в ( а к ц е п т о р о в и доноров) о п р е д е л е н н ы х х и м и ч . г р у п п и р о в о к ( а ц и л ь н ы х , фос­ ф а т н ы х , а м и н н ы х и т. п.), а т а к ж е атомов водорода и э л е к т р о н о в ( а д е н о з и н т р и ф о с ф о р н а я к-та, кодегидрогепазы и д р . ) . Н а р я д у с этим К . у ч а с т в у ю т в процессе а к т и в и р о в а н и я с у б с т р а т а , о б р а з у я с его м о л е к у л а м и реакционноспособные промежуточные соединения, в составе к - р ы х м о л е к у л а с у б с т р а т а п р е т е р п е в а е т опре­ д е л е н н ы е химич. п р е в р а щ е н и я . Т а к о в а , в частности, р о л ь тиаминдифосфата при декарбоксилировании п и р о в и н о г р а д н о й к-ты и р о л ь пиридоксальфосфата при м н о г о ч и с л е н н ы х и р а з н о о б р а з н ы х п р е в р а щ е н и я х ами­ нокислот. Активирование молекулы субстрата К. обычно имеет д в о я к и й х а р а к т е р : в о - п е р в ы х , п р о м е ж у ­ точное соединение субстрата с К . м о ж е т о б л а д а т ь и з б ы т о ч н ы м запасом свободной э н е р г и и , т. е. н а х о ­ д и т ь с я н а более в ы с о к о м э н е р г е т и ч . у р о в н е , что со­ здает выгодные т е р м о д и н а м и ч . п р е д п о с ы л к и д л я н у ж ­ ных реакций; во-вторых, электронная конфигурация м о л е к у л ы субстрата и л и о п р е д е л е н н о й ее части п р и о б р а з о в а н и и п р о м е ж у т о ч н о г о с о е д и н е н и я с К . изме­ н я е т с я т. о., что это б л а г о п р и я т с т в у е т в к и н е т и ч . от­ н о ш е н и и н у ж н ы м р е а к ц и я м вследствие с н и ж е н и я энер^г и и а к т и в а ц и и . Обычно К . совмещают р о л ь а к т и в а т о р а и п е р е н о с ч и к а м о л е к у л ы субстрата и л и ее части (см., н а п р . , Кофермент А). Х а р а к т е р н а я д л я ферментов и с к л ю ч и т е л ь н о высо­ к а я специфичность в о т н о ш е н и и с у б с т р а т о в и к а т а л и ­ з и р у е м ы х р е а к ц и й о п р е д е л я е т с я б е л к о в о й частью фермента. К . , число к - р ы х по с р а в н е н и ю с ферментами очень й ё в е л и к о , з н а ч и т е л ь н о менее специфичны. В п р е д е л а х д а н н о г о к л а с с а субстратов и д а н н й г о тийа п р е в р а щ е н и й К . моЬут к а т а л и з и р о в а т ь р а з н ы е р е а к ­ ц и и , в з а в й с и м о с т и от того, в с о в о к у п н о с т и с к а к и м и апоферментами они ф у н к ц и о н и р у ю т . Т а к , п и р й д о к с а л ь фосфат, ф у н к ц и о н и р у я в к а ч е с т в е К . р а з л и ч н ы х амин о ф е р а з (трансаминаз), п р и н и м а е т у ч а с т и е в переам и н и р о в а н и и р а з л и ч н ы х а м и н о - и к е т о к и с л о т ; высту­ п а я в к а ч е с т в е К . д е к а р б о к с и л а з а - а м и н о к и с л о т , пиридоксальфосфат катализирует процесс декарбоксил и р о в а н и я а - а м и н о к й с л о т , но не м о ж е т с л у ж и т ь К. п р и д е к а р б о к с и л и р о в а н и и а - к е т о к и с л о т , к-рые д е к а р б о к с и л и р у ю т с я р а з л и ч н ы м и ферментными системами при участии другого К. — тиаминдифосфата. К . р а з л и ч а ю т с я по т и н у и прочности и х с в я з и с а п о ф е р м е н т о м . Р я д К . о б р а з у е т с б е л к о в о й частью ферментов очень п р о ч н ы е , не д и с с о ц и и р у ю щ и е со­ единения. К числу их относятся железопорфирины, биотйн, п и р и д о к с а л ь ф о с ф а т и ф л а в и н о в ы е н у к л е о т и д ы . Эти К . , н а з ы в а е м ы е Обычно простетич. г р у п п а м и соответствующих ферментов, не могут о т щ е п л я т ь с я от оДного фермента и п е р е х о д и т ь на д р у г о й ; о н и в з а и м о ­ действуют с с у б с т р а т о м , о с т а в а я с ь nocf о я н н о в с о с т а в е одной о п р е д е л е н н о й м о л е к у л ы фермента —• п р о т е и д а . С д р у г о й стороны, т и п и ч н ы е К . , п р и м е р о м к - р ы х м о г у т служить кодегйдрогеназы I и I I , образуют с белковой частью ферментов весьма н е п р о ч н ы е и л е г к о д и с с о ­ ц и и р у ю щ и е к о м п л е к с ы . Это п о з в о л я е т К . о с у щ е с т в ­ л я т ь и х ф у н к ц и ю переноса г р у п п от д о н о р а к а к ц е п ­ т о р у , от одного фермента к д р у г о м у , с в я з ы в а я послед­ н и е в единую ферментную систему. Т а к а я система м о ж е т быть с х е м а т и ч е с к и и з о б р а ж е н а с л е д . о б р а з о м : D—R—11— Ф, К — 1 A—R D - * — & &—»-К—R —Л В п е р в о й р е а к ц и и , к а т а л и з и р у е м о й ферментом Ф п р о и с х о д и т п е р е н о с о с т а т к а R с д о н о р а D на К . Кофермент, а к ц е п т и р о в а в ш и й г р у п п у R, о т д е л я е т с я от фермента Ф , и в р е а к ц и и , к а т а л и з и р у е м о й ф е р м е н ­ том Ф , передает г р у п п у R а к ц е п т о р у А . В этом с л у ­ ч а е в известном смысле с т и р а е т с я г р а н ь м е ж д у К . и субстратом; в к а ж д о й о т д е л ь н о й р е а к ц и и К . в ы с т у п а е т к а к с у б с т р а т , п о д в е р г а ю щ и й с я тому и л и и н о м у п р е в ­ р а щ е н и ю . Т о л ь к о по о т н о ш е н и ю к системе в ц е л о м он оказывается истинным катализатором, поскольку после к а ж д о г о оборота ц и к л а он п р и н и м а е т и с х о д н у ю ф о р м у и в процессе с у м м а р н о й р е а к ц и и не р а с х о ­ дуется. Весьма с в о е о б р а з н а я форма в з а и м о о т н о ш е н и й м е ж д у с у б с т р а т о м и К . н а б л ю д а е т с я у фосфомутаз. Одна из них — фосфоглицеромутаза, катализирует обратимое п р е в р а щ е н и е 3-фосфоглицериновой к-ты в 2-фосфоглиц е р и н о в у ю . Коферментом этого п р о ц е с с а я в л я е т с я 2,3-дифосфоглицериновая к - т а . В ходе ф е р м е н т а т и в ­ ной реакции происходит перенос фосфатного остатка и з п о л о ж е н и я 3 кофермента ( 2 , 3 - д и ф о с ф о г л и ц е р и н о в о й к-ты) в Положение 2 с у б с т р а т а (3-фосфоглицериновой к - т ы ) ; п р и этом К . п р е в р а щ а е т с я в п р о д у к т р е а к ц и и — 2-дифосфоглицериновую к - т у , а и з с у б с т р а т а о б р а ­ зуется новая молекула К. 1 } х 2 СН ОРО(ОН) 2 2 СН ОРО(ОН) 2 2 СНОН I СООН + СНОРО(ОН) СООН 2 СН ОРО(ОНЬ СН ОН I I -•СНОРО(ОН) + С Н О Р О ( О Н ) f СООН СООН 2 2 2 3 А н а л о г и ч н у ю к о ф е р м е н т н у ю р о л ь в ы п о л н я е т 1,6-дифосфоглюкоза при катализируемом фосфоглюкомутазой п р е в р а щ е н и и 1-фосфоглюкозы в 6 - ф о с ф о г л ю к о з у . Х и м и ч . строение К . в е с ь м а р а з н о о б р а з н о . М н о г и е К . я в л я ю т с я нуклеотидами. В состав б о л ь ш и н с т в а К. входят витамины. Ниже приводится краткая классификация важнейших К. с указанием типа ферментативных реакций, в к-рых они участвуют. 1., Я С е л е з о п о р ф и р и н о в ы е к о ф е р м е н т ы (см. ПораУирины) — простетич. группы каталазы, пероксидазы, цитохромов и цитохромоксидазы; осуществляют перенос элек­ тронов к кислороду на завершающих этапах процессов био­ химич. окисления. 2. К о ф е р м е н т ы-н у к л е о г и д ы : а) Адениловые рибоиуклеотиды — аденозин-5-моно-, ди- и трифосфорные к-ты (см. Адепозинфосфорпые кислоты) — участвуют в реак­ циях фосфорилирования в качестве доноров орто- и пирофосфатных остатков, активируют аминокислоты в процессе био­ синтеза белков и пептидов путем образования аминоациладенилатов, осуществляют перенос и активирование остатков угольной и серной к-т. б) Гуаниловые рибоиуклеотиды — гуанозин-5-фосфорные к-ты (см. Гуаниловая кислота) — осущест­ вляют перенос остатка янтарной к-ты, играют роль К. при биосинтезе адениловой к-ты из инозиновой. в) Цитидиловые рибоиуклеотиды — цитидин-5-фосфорные к-ты — осуществля­ ют активирование й церенос остатков фосфохолина и фосфоэтаноламина при биосинтезе фосфатидов. г) Уридиловые н у к л е о тиды — уридик-5-фосфорные к-ты — осуществляют перенос