arrow



Механизм действия цистеиновых протеаз (папаина)

В активном центре цистеиновых протеиназ важное значение имеет триада аминокислотных остатков, главную роль в которой играет тиолатный анион. Эта триада аналогична триаде аминокислотных остатков в активных центрах сериновых протеаз (Ser, His, Asp). В состав цистеиновой триады входят Cys25, His159, Asn175. Первые два аминокислотных остатка образуют ионную пару, стабилизированную водородной связью с Asn175. Тиолатный анион атакует карбонильный углеродный атом разрываемой пептидной связи с образованием тетраэдрического интермедиата, при этом образовавшийся оксианион стабилизируется водородными связями с пептидной иминогруппой NH Cys25 и NH2-группой боковой цепи Gln19. Далее интермедиат переходит в ацилфермент с одновремен-ным освобождением С-концевой части субстрата.

Ацилфермент гидролизуется водой также через образование второго тетраэдрического промежуточного соединения до продукта и свободного фермента (рис. 5.10).

b_300_300_16777215_0___images_stories_papain.jpg

Рис. 5.10. Механизм действия сериновой протеазы (папаина). Тиолатный анион Cys25 образует ионную пару с His159. При взаимодействии с субстратом тиолатный анион атакует карбонильный атом углерода гидролизуемой пептидной связи с образованием тетраэдрического интермедиата. После освобождения С-концевой части субстрата образуется ацилфермент, гидролизуемый водой через образование второго тетраэдрического интермедиата до продукта и свободного фермента.

К группе цистеиновых протеиназ кроме папаина относятся многочисленные протеазы, обнаруженные в вирусах (риновирусы, полиомиелит, гепатит А), бактериях (стафилококк), грибах (дрожжи), растениях, многие лизосомальные протеазы млекопитающих, в том числе человека, получившие название катепсины (внутриклеточные протеазы, аналоги пищеварительных протеиназ), за исключением катепсинов А, G и R, входящих в группу сериновых протеаз, и катепсинов D и E, представляющих собой аспартатные протеиназы.