МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЛОФИЛЬНЫХ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТОВ С ПОМОЩЬЮ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ. NAD-ЗАВИСИМЫЕ ДЕГИДРОГЕНАЗЫ
Елфимова Л. И., Сухоруков Г. Б., Бобрешова М., Сабурова Е. А., Сухоруков Б И., Шабарчина Л. И.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино; *Институт кристаллофизики РАН, 117333 Москва; **Институт теоретической и экспериментальной биофизики, РАН, 142292 Пущино
Работа посвящена изучению
стабильности и каталитических характеристик лактатдегидрогеназы
из мышц свиньи, заключенной в полиэлектролитной сетке, с целью
выявления тех структурных факторов, которые определяют уникальные
свойства галофильных ферментов. Нами разработан метод получения
мультислойного интерполиэлектролитного комплекса с ферментом,
оптимальным способом обеспечивающий, с одной стороны, высокий
отрицательный заряд на поверхности фермента, с другой - сводящий
к минимуму ингибиторное действие самих полимеров. Метод состоит
в последовательной адсорбции противоположно заряженных полиэлектролитов
из раствора на белковый агрегат, который образован путем высаливания
белка из раствора с высокой концентрацией сульфата аммония
(40 % от насыщения). В результате исследования каталитических
свойств комплекса фермента в мультислойной интерполиэлектролитной
сетке показано появление новых свойств фермента, характерных для
его галофильного аналога (аланиндегидрогеназы - лактатдегидрогеназы,
глютаматдегидрогеназы):
1) инактивация фермента при низкой концентрации соли; 2) необратимое
ингибирование при нейтральных значениях рН (при рН меньше 7);
3) увеличение
устойчивости фермента к щелочной денатурации; 4) обеспечение неизменного
сродства фермента к субстрату (пирувату). Обсуждается роль электростатических
взаимодействий между полиэлектролитом и заряженными группами фермента
в процессах активации фермента при повышении концентрации соли
и смещении рК аминокислотных остатков.