II. Строе­ние фер­мен­тов

Фер­мен­ты, как и все ве­ще­ст­ва бел­ко­вой при­ро­ды под­раз­де­ля­ют­ся на про­стые (фер­мен­ты-про­теи­ны) и слож­ные (фер­мен­ты-про­теи­ды). Про­стые фер­мен­ты пред­став­ля­ют со­бой прак­ти­че­ски чис­тый бе­лок, а слож­ные со­сто­ят из бел­ко­вой и не­бел­ко­вой час­тей. Не­бел­ко­вая часть фер­мен­та мо­жет быть при­сое­ди­не­на к не­му очень проч­но и не от­де­лять­ся. То­гда её на­зы­ва­ют про­сте­ти­че­ской груп­пой. Ес­ли же не­бел­ко­вая часть под­виж­на и лег­ко от­де­ля­ет­ся от ос­нов­ной мо­ле­ку­лы фер­мен­та, она на­зы­ва­ет­ся ко­фер­мен­том. В ка­че­ст­ве ко­фер­мен­тов в слож­ных двух­ком­по­нент­ных фер­мен­тах обыч­но иг­ра­ют ви­та­ми­ны (B₁, B₂, B₆, B₁₂, C, H, E, K, Q) или дру­гие со­еди­не­ния, в со­став ко­то­рых вхо­дят ви­та­ми­ны (ко­эн­зим А, НАД и НАДФ).

Об­щую схе­му двух­ком­по­нент­но­го фер­мен­та мож­но пред­ста­вить сле­дую­щим об­ра­зом:

Двух­ком­по­нент­ные фер­мен­ты уст­рое­ны та­ким об­ра­зом, что ка­ж­дая их часть в от­дель­но­сти не об­ла­да­ет фер­мен­та­тив­ной ак­тив­но­стью. При этом бел­ко­вая часть уси­ли­ва­ет ка­та­ли­ти­че­ские свой­ст­ва до­ба­воч­ной груп­пы, а до­ба­воч­ная груп­па, в свою оче­редь, ста­би­ли­зи­ру­ет бел­ко­вый ком­по­нент и де­ла­ет его бо­лее ус­той­чи­вым.

Во­об­ще же лю­бой фер­мент, и од­но­ком­по­нент­ный, и, осо­бен­но двух­ком­по­нент­ный, – это ог­ром­ная мо­ле­ку­ла. Ис­сле­до­ва­ние фер­мен­тов обо­их ти­пов по­зво­ли­ло вы­явить в них не­сколь­ко до­ме­нов или функ­цио­наль­ных еди­ниц:

1) Ко­фер­мент свя­зы­ваю­щий до­мен – уча­сток бел­ко­вой мо­ле­ку­лы, пред­на­зна­чен­ный для свя­зы­ва­ния ко­фер­мен­та. Ха­рак­те­рен для двух­ком­по­нент­ных фер­мен­тов.

2) Ка­та­ли­ти­че­ский центр – уча­сток фер­мен­та, осу­ще­ст­в­ляю­щий ка­та­ли­ти­че­ское пре­об­ра­зо­ва­ние суб­стра­та. Ха­рак­те­рен для од­но­ком­по­нент­ных фер­мен­тов. (В двух­ком­по­нент­ном фер­мен­те роль ка­та­ли­ти­че­ско­го цен­тра вы­пол­ня­ет ко­фер­мент).

Строе­ние ка­та­ли­ти­че­ских цен­тров фер­мен­тов та­ко­во, что в их со­став обыч­но вхо­дит ог­ра­ни­чен­ный круг ами­но­кис­лот – се­рин, гис­ти­дин, ар­ги­нин, цис­те­ин, ас­па­ра­ги­но­вая и глу­та­ми­но­вая ки­сло­ты, ти­ро­зин и трип­то­фан.

3) Суб­страт­ный центр – уча­сток бел­ко­вой мо­ле­ку­лы фер­мен­та, при­спо­соб­лен­ный к при­сое­ди­не­нию суб­стра­та за счёт взаи­мо­дей­ст­вия его с ра­ди­ка­ла­ми ли­зи­на, глу­та­ми­но­вой ки­сло­ты и цис­теи­на, гид­ро­фоб­ных взаи­мо­дей­ст­вий и во­до­род­ных свя­зей. Ха­рак­те­рен для обо­их ти­пов фер­мен­тов.

4) Ак­тив­ный центр. Су­ще­ст­ву­ет в ви­де от­дель­но­го до­ме­на не у всех фер­мен­тов, а толь­ко лишь у не­ко­то­рых. Объ­е­ди­ня­ет ка­та­ли­ти­че­ский и суб­страт­ный цен­тры.

5) Ал­ло­сте­ри­че­ский центр при­спо­соб­лен для ре­гу­ля­ции ка­та­ли­ти­че­ской ак­тив­но­сти фер­мен­та. Струк­тур­но при­спо­соб­лен для при­сое­ди­не­ния ве­ще­ст­ва – ре­гу­ля­то­ра дея­тель­но­сти фер­мен­та.