BioScience Blog – Научный Биологический блог

Рогожин В.В., Перетолчин Д.В.

Якутская государственная сельскохозяйственная академия, Якутск (Россия).

E-mail: vrogozhin@mail.ru

Аскорбиновая кислота (АК) совместно с пероксидазой входит в состав антиоксидантной системы живых организмов и способна окисляться в реакциях пероксидазного окисления. Однако участие АК в оксидазных реакциях, протекающих в присутствии пероксидазы практически не изучены. Поэтому нами была исследована стационарная кинетика реакции оксидазного окисления аскорбиновой кислоты, катализируемое пероксидазой хрена. Показано, что в стационарных условиях начальная скорость оксидазного окисления аскорбиновой кислоты подчиняется уравнению Михаэлиса-Ментен. При этом на зависимости начальной скорости от концентрации АК наблюдался излом, который сохраняется и при варьировании концентрации фермента. Наличие таких зависимостей начальной скорости может свидетельствовать о том, что в активном центре фермента могут связываться несколько молекул АК. При этом каталитический процесс инициируется при связывании в активном центре фермента одной молекулы АК при рН 3,5-8,0 с Km1 равной 24-333 мкМ. При связывании двух молекул АК в активном центре наблюдается активирование фермента. Схожие зависимости были выявлены нами при исследовании реакций пероксидазного окисления АК, что позволяет предположить о возможности существования единого механизма в реакциях пероксидазного и оксидазного окисления аскорбиновой кислоты. При этом в обоих случаях местом связывания субстрата является одна и та же область активного центра фермента и в реакции участвует железо гема. Кроме того, из графиков рН-зависимости lgkкат было выявлено, что на реакции оксидазного окисления АК оказывают влияние две ионогенные группы, расположенные в области активного центра фермента с рК ~ 5,7 и 6,5. При этом ионизация одной группы уменьшает, а другой – увеличивает lgkкат. Аналогичные две функциональные группы активного центра фермента, участвующие в связывании одной и двух молекул АК, проявлялись и на рН-зависимостях величин lgKm реакций оксидазного окисления АК.