БИОХИМИЯ, 1980, том 45, вып. 12, с. 2176–2188
УДК 577.15 : 577.153.4
Пропионилхолинэстеразы мозга брюхоногих моллюсков. взаимодействие с субстратами и ингибиторами
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова АН СССР, Ленинград
Поступила в редакцию 11.02.1980
Аннотация
Исследовалась кинетика гидролиза холиновых эфиров под действием пропионилхолинэстераз (ацилхолин—ацилгидролаза, КФ 3.1.1.8) из мозга ряда брюхоногих моллюсков (Gastropoda) — Lymnaea stagnalis, Murex trunculus и Rapana thomasiana. Установлено, что пропионилхолинэстеразы моллюсков отличаются от типичных холинэстераз позвоночных животных. Для их каталитического действия характерна высокая скорость гидролиза пропионилхолина (ПХ) и бутирилхолина (БХ), торможение активности высокими концентрациями этих субстратов, а также неспособность катализировать гидролиз бензоилхолина и ацетил-β-метилхолина (АМХ), за исключением небольшой скорости гидролиза АМХ под действием пропионилхолинэстеразы L. stagnalis. Соотношение скоростей гидролиза ПХ, БХ и ацетилхолина (АХ) различно. Сопоставление кинетических параметров Km, V и V/Km для ферментативного гидролиза субстратов позволило установить между отдельными пропионилхолинэстеразами различия, которые связаны с величинами кинетических констант для начальной и конечной стадии процесса гидролиза. Пропионилхолинэстераза М. trunculus является «истинной» пропионилхолинэстеразой, поскольку ПХ для нее наиболее «предпочитаемый» субстрат и на стадии образования комплекса фермент — субстрат и при его каталитическом превращении. Для фермента L. stagnalis на начальной стадии наиболее «предпочитаемым» является АХ, а для фермента R. thomasiana — БХ. Для субстратного торможения активности пропионилхолинэстераз определены величины константы Kss. Фермент М. trunculus характеризуется наиболее низкими Kss для БХ, ПХ и АХ. Активность пропионилхолинэстераз угнетается эзерином и фосфорорганическими ингибиторами (ФОИ). Величины бимолекулярной константы kII скорости взаимодействия с катионсодержащим ФОИ, метилсульфометилатом О-этил-S(β-этилмеркаптоэтил)метилтиофосфоната (Гд-42) для всех пропионилхолинэстераз намного превосходят kII для соответствующего бескатионного аналога Гд-7, но отношение kII Гд-42/kII Гд-7 различно. Различна избирательность к структуре ацильного радикала и отщепляющейся части молекулы ФОИ: наиболее высокая kII для пропионилхолинэстеразы L. stagnalis определена с Гд-42, для М. trunculus — с метилсульфометилатом O,O- диэтил-S-(β-этилмеркаптоэтил)тиофосфата, для R. thomasiana — с йод-метилатом О,О-диэтил-S-(β-циклогексилдиметиламиноэтил)тиофосфата. Данные с ФОИ показывают, что исследуемые пропионилхолинэстеразы различаются в деталях структуры анионного и эстеразного участка их активной поверхности.