БИОХИМИЯ, 1982, том 47, вып. 3, с. 465–477
УДК 577.154.33
Адсорбция целлюлолитических ферментов на целлюлозе и кинетика действия адсорбированных ферментов. Два типа взаимодействия ферментов с нерастворимым субстратом
Аннотация
Изучено взаимодействие целлюлазных систем различного происхождения с микрокристаллической целлюлозой в колонке. Показано наличие двух типов ферментов, отличающихся по характеру взаимодействия с целлюлозой. Первый тип преобладает в целлюлазных комплексах, малоактивных по отношению к кристаллической целлюлозе. Для него характерно слабое связывание с целлюлозой, сопровождающееся первоначальным образованием значительного количества растворимых продуктов гидролиза. Слабое связывание, очевидно, отражает продуктивное взаимодействие фермента с отдельными молекулами целлюлозы и аналогично взаимодействию фермента с субстратом в растворе. Второй тип ферментов преобладает в целлюлазных комплексах, высокоактивных по отношению к кристаллической целлюлозе. В условиях реакции эти ферменты могут связываться с целлюлозой очень прочно, практически необратимо. Прочное связывание относительно менее продуктивно, так как часть ферментов связана целлюлозой не по активному центру. Оно, по-виднмому, представляет собой взаимодействие всей глобулы фермента с поверхностью целлюлозы. Адсорбированные ферменты между отдельными каталитическими актами не выходят в раствор и, очевидно, могут углубляться в поверхность субстрата, вызывая его механическое разрушение. Скорость их действия может лимитироваться диффузией по поверхности или в глубь целлюлозы. При уменьшении ионной силы эти ферменты могут быть переведены в слабо связывающее состояние. При этом их активность первоначально возрастает, однако они теряют способность к глубокому гидролизу целлюлозы. Сделано заключение, что фактором, определяющим способность целлюлазного комплекса расщеплять кристаллическую целлюлозу, является прочность адсорбции ферментов.