6.2. Ферменты обладают высокой специфичностью

Ферменты обладают высокой специфичностью как в отношении катализируемой ими реакции, так и в отношении субстратов, т. е. участвующих в реакции веществ. Каждый фермент катализирует какую-либо одну химическую реакцию или же несколько очень сходных реакций. Степень специфичности к субстрату обычно высока, а иногда практически абсолютна.

Рассмотрим в качестве примера протеолитические ферменты. Они катализируют реакцию гидролиза пептидной связи:

(см. скан)

Многие протеолитические ферменты катализируют иную, но сходную реакцию, а именно гидролиз эфирной связи:

Протеолитические ферменты сильно различаются по степени субстратной специфичности. Так, субшлизин, синтезируемый определенным вилом бактерий, расщепляет пептидную связь независимо от природы прилежащей к ней боковой цепи. С друтй стороны, трипсин, как уже упоминалось в гл. 2. проявляет высокую специфичность в том отношении, что расщепляет пептидные связи, образованные карбоксильными группами только лизина и артинина (рис. 6.1). Тромбин, участвующий в свертывании крови, проявляет еще более высокую специфичность, чем трипсин. Он разрывает только те пептидные связи, которые образованы карбоксильной группой аргинина и аминогруппой глицина (рис. 6.2).

Другим примером высокой степени специфичности ферментов может служить ДНК-полимераза I. Этот фермент синтезирует ДНК. соединяя друт с другом четыре типа нуклеотидов-строительных блоков ДНК. Последовательность нуклеотидов в синтезируемой цепи ДНК определяется последовательностью нуклеотидов в другой цепи ДНК, играющей роль матрицы (рис. 6.3). ДНК-полимераза отличается поразительно высокой точностью в выполнении тех инструкций, которые задаются матрицей. В синтезируемых цепях ДНК ошибочно включенный нуклеотид встречается реже чем один раз на миллион.