Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

Коферменты - особые природные специализированные реагенты
Пиридиннуклеотидные коферменты и дегидрогеназы
Конформационные изменения, сопровождающие каталитическое действие дегидрогеназ

В кристаллическом состоянии малатдегидрогеназа сердца свиньи связывает лишь одну молекулу NAD⁺ на каждый димер, связывание второй молекулы NAD⁺ происходит значительно труднее [79]. Аналогичная антикооперативность обнаружена в случае глицеральдегид-3-фосфат—дегидрогеназы и щелочной фосфатазы (гл. 7, разд. Д,1). Однако единого мнения по поводу таких экспериментальных наблюдений нет [80, 88а] и читателю следует относиться к ним с большой осторожностью. Заманчива мысль, что антикооперативность связывания кофермента отражает кооперативное взаимодействие между субъединицами в ходе катализа. Предположим, что только одна конформация (А) связывает восстановленный субстрат и NAD⁺, в то время как другая конформация (В) связывает NADH и окисленный субстрат. Если восстановленный субстрат и NAD⁺ присутствуют в избытке и окисленный субстрат эффективно удаляется из системы в результате дальнейшего окисления, то в гибридном димере AB могут происходить следующие явления. Субъединица с конформацией А может связать субстраты, прореагировать и приобрести конформацию В. В то же время вследствие сильного А—В-взаимодействия субъединица, первоначально имевшая конформацию В, может вновь превратиться в А и стать таким образом готовой к тому, чтобы начать новый каталитический цикл. Поскольку конформация А имеет низкое средство к NADH, подобные конформационные изменения в молекуле фермента облегчали бы отщепление восстановленного кофермента [81]. (Известно, что отщепление NADH часто является медленной стадией реакций, катализируемых дегидрогеназами.) Впервые предположение о таком цикле чередований, или «флип-флоп»-мехаиизме (механизме «качелей»), высказали Харада и Вольф [81 а]. Эта идея привлекательна тем, что она делает понятной целесообразность существования в димерной форме многих ферментов, которые не проявляют явных аллостерических свойств. Лаздунский [82] высказал предположение, что флип-флоп-механизмы широко распространены у димерных ферментов¹⁾, однако еще не ясно, существуют ли они в действительности.