лигазы

ЛИГАЗЫ (синтетазы)

класс ферментов, катализирующих присоединение друг к другу двух молекул; реакция сопряжена с расщеплением пирофосфатной связи в молекуле нуклеозидтрифосфата (НТФ) — обычно АТФ, реже гуанозин-или цитозинтрифосфата. Подклассы Л. (их пять) сформированы по типам связей, которые образуются в результате реакции, а подподклассы — по типам субстратов. К Л., катализирующим реакции, в которых образуются связи C—O, относятся аминоацил-тРНК-синтетазы, катализирующие ацилирование транспортных РНК соответствующими аминокислотами. Образование связи С—S катализируют ферменты, участвующие в синтезе ацильных производных кофермента А (см. пантотеновая кислота). К ферментам, участвующим в образовании связи С—N, относятся амидсинтетазы (катализируют образование амидов из кислот и NH₃ или аминов, напр. глутаминсинтетаза), пептидсинтетазы (катализируют образование пептидной связи, напр. L-глутамилцистеинсинтетаза), цикло-лигазы (катализируют образование гетероциклов, содержащих в кольце атом N, напр. фосфорибозиламиноимидазол — синтетаза) и некоторые другие. Реакции, в результате которых образуется связь C—C, катализируют карбоксилирующие ферменты, содержащие в качестве кофактора биотин, напр. пируваткарбоксилаза. Ряд Л. (напр., полидезоксирибонуклеотид-синтетаза) катализирует образование фосфодиэфирных связей в нуклеиновых кислотах (т. наз. репарирующие ферменты). В сопряженной реакции гидролиз пирофосфатной связи может осуществляться между α- и β- или β- и γ-фосфатными группами:

В реакции X и Y — субстраты, НДФ и НМФ — соотв. нуклеозиддифосфат и нуклеозидмонофосфат, Ф и ПФ — соотв. фосфорная и пирофосфорная кислоты. Для Л., у которых в сопряженной реакции АТФ гидролизуется до аденозинмонофосфата (АМФ) и пирофосфата, предложен механизм, согласно которому в качестве интермедиата образуется ацил-АМФ; в этом случае АТФ реагирует непосредственно с субстратом X или Y. Некоторые Л. (напр., L-глутамилцистеинсинтетаза) функционируют по механизму трехстадийного переноса, для которого характерно образование ковалентного промежут. производного фермента:

Е + АТФ → Е—Ф + АДФ;

Е—Ф + X → Е—X + Ф;

Е—X + У → X—У + Е

Е — фермент, АДФ — аденозиндифосфат. Катализируемые Л. реакции играют важную роль в биосинтезе и функционировании всех организмов.

^{Лит.: Диксон М., Уэбб Э., Ферменты, пер. с англ., т. 1, М., 1982, с. 299, 329; т. 2. с. 469–80.}

_{О. О. Фаворова}