ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура, функциональные и некоторые физикохимические свойства ацетилхолинэстеразы из "Биологические мембраны Структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами" Один из важнейших биохимических механизмов, лежащих в основе деятельности нервной системы, — это химический процесс, связанный с биосинтезом, выделением и распадом ацетил-холина. Скорость ферментативного гидролиза последнего играет ключевую роль в функционировании нервной системы. Изменения в кинетике ферментативного разрушения ацетилхолина приводят к серьезным нарушениям функций этой системы. Одна из областей фармакологии разрабатывает способы лечения заболеваний нервной системы путем применения лекарственных средств, влияющих на кинетические параметры гидролиза ацетилхолина холинэстеразами. [c.50] Основное назначение холинэстеразы нервной ткани — быстрый гидролиз выделяющегося ацетилхолина, без которого невозможна передача нервных импульсов. Обнаружено, что ферментативный гидролиз ацетилхолина может осуществляться не только нервной, но и другими тканями присутствие холинэстеразы было выявлено в сыворотке и эритроцитах крови, в мышечной ткани, печени, поджелудочной железе. Считают, что холинэсте-раза эритроцитов играет важную роль в клеточной проницаемости. Холинэстераза крови и тканей рассматривается как своеобразный защитный ( аварийный ) фермент на случай значительных выходов в кровяное русло ацетилхолина при перевозбуждении нервной системы. [c.51] Эксперименты Е. Кге с и соавт. (1991) с направленным мутагенезом показали, что консервативный для эс-тераз и липаз остаток аспарагиновой кислоты необходим для осуп ествления ими каталитических функций. По-видимому, электростатические особенности поверхности молекулы ацетилхолинэстеразы не влияют на скорость катализа, которая не зависит от диффузии молекул субстрата, а стабилизация переходных состояний в каталитическом центре нечувствительна к электростатическим взаимодействиям. [c.53] Ацетилхолинэстераза эритроцита расположена на внешней поверхности мембраны и составляет 0,2—0,3 % от всего мембранного белка. Она является гликопротеином, в состав которого входят гликано-вые компоненты, содержащие последовательность этанола-мин — фосфатманноза — глюкозамин — инозитол. Фермент может быть экстрагирован в форме активного липопротеи-на при обработке мембраны растворами высокой ионной силы, Ыа-дезоксихолатом или три оном Х-100. Удаление липида приводит к полной потере активности фермента, а последующее добавление фосфатидилсерина (липида, с которым он выделяется из мембраны) — к восстановлению ее функциональных свойств. [c.54] Каталитическая активность мембранной ацетилхолинэстеразы находится под контролем структурного состояния липидной фазы эритроцитарной мембраны. Фосфолипазы (Аз, С и В) оказывают на мембраны близкое модифицируюп ] ее действие, хотя они характеризуются не только различной специфичностью (природой разрываемых в липидах связей), но и пространственной асимметрией действия. Панкреатическая фосфолипаза Ад и фосфолипаза В гидролизуют липиды, расположенные на обеих сторонах эритроцитарной мембраны, а фосфолипаза С гидролизует фосфолипиды, расположенные на внутренней ее стороне. Модификация липидного бислоя с внутренней стороны мембраны приводит к изменению структурного состояния липидов, а затем и белков, расположенных снаружи. Косвенным свидетельством возможности такой трансмембранной передачи структурного сигнала может служить отрыв ацетилхолинэстеразы от мембраны под влиянием фосфолипазы С (И. Д. Болотовский и соавт., 1987). Обработка любыми фосфолипазами как бы превращает мембраносвязанный фермент в квазисвободный. [c.55] Следует отметить, что поскольку функциональные свойства ацетилхолинэстеразы существенно зависят от структурного состояния мембраны, то определение уровня ее активности используют в качестве конформационного маркера для оценки различного рода модификаций мембранных компонентов под влиянием физико-химических факторов (см. главу 4). [c.55] Кроме того, активность холинэстераз изменяется при многих патологических процессах заболеваниях печени, почек, остром инфаркте миокарда, онкозаболеваниях, в послеоперационном периоде, при интоксикации фосфорорганическими соединениями, поэтому эта характеристика белковой молекулы может быть использована в энзимодиагностике. [c.56] Вернуться к основной статье