Активный центр и специфичность ферментов

В ходе ферментативной реакции, фермент соединяется с субстратом, образуя фермент-субстратный комплекс. Участок молекулы фермента, в котором происходит связывание и превращение субстрата, называется активным центром.

Активный центр у однокомпонентных ферментов образуется при формировании третичной структуры из R-групп остатков аминокислот расположенных в разных местах полипептидной цепи. Например, в активный центр химотрипсина, состоящего из 246 аминокислотных остатков, входят гистидин - 57, аспаргин - 102, серин - 195. У двухкомпонентных ферментов в состав активного центра, наряду с R-группами белковой части, входят группы кофактора, т.е. происходит достройка активного центра после присоединения белком  кофактора.

Наиболее часто в составе активного центра ферментов находят радикалы серина,гистидина,треонина,цистеина,аргинина,лизина,аспаргиновой, глутаминовой аминокислот. Для многих ферментов установлены аминокислоты, образующие активный центр, а также выполняемая ими функция в катализе.

Активные центры ферментов расположены в углублениях или впадинах, их состав и конформация соответствуют молекуле или отдельным участкам субстрата (субстратов). Э.Фишер, изучая специфичность действия ферментов,  сказал (1890 г.): "Субстрат подходит к ферменту как ключ к замку". Дальнейшее изучение специфичности выявило, что в её основе лежит не только геометрическая комплиментарность, но и электростатическое соответствие групп субстрата (субстратов) и активного центра.

Гидрофобная                             Разрываемая    группа                                      ацильная связь                                                                   +NH 3                                              ½                            ¾ CH 2 ¾CH¾C -  - X                                                         êç                                                       O          “Якорная” зона                  Каталитический                                                            участок           Активный центр фермента Внимание! Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы. Расчет стоимостиГарантииОтзывы

В активном центре ферментов выделяют контактные или "якорные" зоны, которые обеспечивают "узнавание" и присоединение субстрата (субстратов) и сближение его (их) групп с группами каталитического участка, где происходит реакция (расщепление или синтез связи).  Таким образом специфичность действия ферментов заключается в том, что каждый фермент ускоряет лишь

одну реакцию, вовлекая в неё конкретный субстрат (субстраты).

В молекуле регуляторных ферментов помимо активного центра имеется аллостерический.