Мультисубстратные реакции 55
непременно присутствовать в диете и поступать в организм человека и других животных в малом количестве. Примеры коферментов:
—NAD+ и NADP+ (производные никотиновой кислоты — витамин B3);
—FAD и FMN (производные рибофлавина — витамина B2);
—кофермент А (производное пантотеновой кислоты — витамина B5);
—тиаминпирофосфат (ТПФ, производное тиамина — витамина B1);
—пиридоксаль-5-фосфат (производное пиридоксина — витамина B6);
—биотин (витамин B7 или H);
—тетрагидрофолат (производное фолиевой кислоты — витамина B9);
—аденозилкобаламин (производное кобаламина — витамина B12);
—липоамид (производное липоевой кислоты — витамина N).
Комплекс фермента и кофермента называется холоферментом. Если удалить из этого комплекса кофермент, то оставшийся фермент является неактивным и назы-
вается апоферментом.
2.12 Мультисубстратные реакции
Мультисубстратные реакции — это реакции, в которых участвуют 2 (60% всех ферментативных реакций) или более субстратов (крайне редко). Они происходят по двум основным механизмам.
А Последовательный механизм
Сначала все субстраты связываются с ферментом, а уже затем происходит сама реакция. Последовательные реакции дополнительно классифицируют на 2 подвида, происходящие по следующим механизмам:
1.Упорядоченный механизм: связывание субстратов происходит в строго определённом порядке (см. Рис. 38 ▼). Так работает большинство NAD+/NADH-зависимых дегидрогеназ. Однако это не значит, что то соединение, которое присоединяется первым, первым же и отщепляется.
Рис. 38. Упорядоченный механизм двусубстратной реакции:
А и В — субстраты, P и Q — продукты.
Пример реакции:
E + Пируват + NADH + H+ E + Лактат + NAD+
E — лактатдегидрогеназа (фермент)
В этой реакции:
56 Глава 2 Ферменты
— NADH — A, а пируват — B;
— Лактат — P, а NAD+ — Q.
Т.е. NADH всегда присоединяется первым и отщепляется последним. Пируват всегда присоединяется последним и отщепляется первым.
2.Случайный механизм: субстраты связываются с ферментом в любом порядке (см. Рис. 39 ). Так функционируют некоторые дегидрогеназы и киназы.
Рис. 39. Случайный механизм двусубстратной реакции:
А и В — субстраты, P и Q — продукты.
Пример реакции:
E + Креатин + АТФ E+ Фосфокреатин + АДФ
E— креатинкиназа (фермент)
Вэтой реакции креатин может быть присоединяться как первым, так и последним. Это же касается и АТФ. Отщепление тоже происходит в случайном порядке.
БМеханизм «пинг-понг»
По этому механизму протекают реакции, в которых продукт превращения первого субстрата отщепляется раньше, чем будет связан второй субстрат реакции (см. Рис. 40 ).
Рис. 40. Механизм «пинг-понг»:
А — первый субстрат, P — первый продукт, В — второй субстрат, Q — второй продукт.
Пример реакции: