ЭНОЛАЗА

ЭНОЛАЗА (синоним енолаза) — 2-фосфо-Б-глицерат гидролиаза (фосфо-пируват-гидратаза, 2-фосфоглицерат-дегидратаза; КФ 4.2.1.11), фермент класса лиаз, катализирующий обратимую реакцию дегидратирования 2-фосфо-В-глицерата (2-фосфо-глицерата, 2-фосфоглицериновой кислоты) с образованием фосфоенол-пирувата (фосфоенолпировиноградной кислоты, енолпируватфосфата).

Эта реакция, приводящая к образованию макроэргического соединения — фосфоенолпирувата из бедного энергией 2-фосфоглицерата (см. Высокоэргические соединения), является важным этапом гликолити-ческого пути расщепления углеводов (см. Гликолиз). Реакция, катализируемая энолазой, представляет собой также один из этапов серин-изоцитратлиазного пути образования ацетил-КоА из формальдегида и диоксида углерода С02 у метилотрофных микроорганизмов.

Энолаза чрезвычайно широко распространена в природе. У животных и человека энолаза наиболее активна в скелетных мышцах и менее активна в почках и печени. Значительная энолазная активность обнаруживается в сыворотке крови.

Энолаза, выделенная из различных источников (в том числе из дрожжей, мышц человека и животных), получена в кристаллическом состоянии. Активные молекулы фермента имеют молекулярный вес (массу) 82 000—100 000 и состоят из двух идентичных субъединиц (мономеров) с молекулярным весом 41 000—50 000. Мономеры энолазы не обладают ферментативной активностью. У некоторых видов животных установлено существование множественных форм энолазы (см. Изоферменты).

В центральной нервной системе человека и животных обнаружена специфическая нейронная форма энолазы, идентичная так называемому мозгспецифическому белку 14-3-2. Всего в мозге найдено три фермента, обладающих активностью энолазы. В мозге взрослого человека нейронная форма энолазы локализована исключительно в нейронах, а ненейронная форма энолазы — в глии. В незрелом мозге на ранних стадиях онтогенеза нейроны содержат главным образом ненейронную форму энолазы, которая в процессе дифференциации замещается нейронной энолазой.

Энолаза является высокоспецифичным ферментом, действующим избирательно на 2-фосфо-В-глицерат (в прямой реакции) и фосфоенолпируват (в обратной реакции). Оптимум pH для энолазы находится в нейтральной области значений pH и зависит от природы буферного раствора, используемого при исследовании. Для действия энолазы абсолютно необходимо присутствие двухвалентных катионов — Mg2+ или Мп2+, которые значительно изменяют конформацию (см.) молекулы фермента, стабилизируя его активную димерную форму. Ионы металла, прочно соединенные с молекулой фермента, участвуют в связывании энолазы с субстратом и, вероятно, в последующих электронных перестройках. Ингибиторами энолазы являются ионы фтора F” (в присутствии ионов Mg2+ и фосфата), а также пирофосфат и ионы Са2+. Добавление фторида к гликолизирующей системе останавливает энолазную реакцию и приводит к накоплению непревращенных фосфоглицериновых кислот.

Реакция, катализируемая энолазой, заключается в отщеплении воды (суммарно) от 2-го и 3-го углеродных атомов 2-фосфоглицерата:

В ходе этой реакции вода освобождается в виде последовательно уходящих иона водорода (быстрая стадия) и гидроксильного иона (медленная стадия); промежуточным соединением (интермедиатом) этого процесса является карбанион. Энолазную реакцию можно также рассматривать как внутримолекулярный окислительно - восстановительный процесс (см. Окислительно-восстановительные реакции), в котором степень окисления 2-го углеродного атома 2-фосфоглицерата увеличивается, а 3-го углеродного атома — уменьшается. В результате происходит значительное перераспределение внутримолекулярной энергии, и бедная энергией фосфоэфирная связь 2-фосфоглицерата превращается в макроэргическую енолфосфатную связь.

Активность энолазы определяют по увеличению концентрации фосфоенолпирувата в прямой реакции. Определение фосфоенолпирувата проводят йодометрически (см. Титриметрический анализ), по высвобождению лабильной фосфатной группы при кислотном гидролизе (см. Фосфор, методы определения) или (наиболее часто) спектрофотометрически (см. Спектрофотометрия) по поглощению при 240 нм (поглощение 2-фосфоглицерата в этой области минимально). Активность энолазы определяют также в сопряженной ферментной системе с учетом превращения фосфоенолпирувата в пируват под действием пируваткиназы (КФ 2.7.1.40), количество образовавшегося пирувата измеряют в присутствии лактат-дегидрогеназы (см.) и НАД-Н по поглощению восстановленного НАД при 340 нм.

Повышение активности энолазы обнаружено в сыворотке крови больных с инфарктом миокарда, при заболеваниях печени и метастазировании злокачественных опухолей.

Библиогр.: Вилкинсон Д. Принципы и методы диагностической энзимоло-гии, пер. с англ., М., 1981; Д и к с о н М. и Уэбб Э. Ферменты, пер. с англ., т. 1—3, М., 1982; Handbook of neurochemistry, ed. by A. Lajtha, v. 4, p. 403, N. Y.— L., 1983. H. В. Гуляева.


Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: