пероксидазы

ПЕРОКСИДАЗЫ (донор: пероксид водорода оксидоредуктазы)

ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие окисление с помощью H₂O₂ разл. неорг. и орг. веществ по схеме:

E, E₁ и E₂- соотв. исходная П. и ее окисленные формы; ДH₂, ДH^• и Д — соотв. исходный, полуокисленный и окисленный субстраты; k-константа скорости реакции.

Реакция 1 практически необратима (k₁/k_₁ > 10⁸). Наиб. медленная стадия — реакция 3. П. высокоспецифичны к H₂O₂ и обычно обладают широкой специфичностью к субстрату (известны П., проявляющие высокую специфичность).

Наиб. изучена П. из корней хрена (мол. м. 40 тыс.), молекула которой состоит из одной полипептидной цепи (308 аминокислотных остатков), связанной ковалентно с 8 олиго-сахаридными цепями. Молекула содержит также некова-лентно связанный гем с атомом Fe(III) у E и Fe(IV) у E₁ и E₂ (у некоторых П. гем отсутствует). При pH ниже 3 и выше 12 гем-белковый комплекс разрушается.

П. существует в виде неск. форм (изоферментов), состав и соотношение между которыми зависит от состояния растения. Для наиб. распространенного изофермента из хрена (П. С) определена аминокислотная последовательность, на основании которой синтезирован ген П. Для П. из этого источника установлена корреляция между окислительно-восстановит, потенциалом субстрата и величиной k₂. Наиб. активные субстраты — п- и о-замещенные фенолы и ароматич. амины, для которых fc₃ 10⁴M⁻¹ с⁻¹.

Оптим. каталитич. активность П. из разных источников в реакциях с орг. субстратами при pH 5–7, с неорганическими при pH 4. Ингибиторы П. — ионы, образующие прочные комплексы с катионом Fe(CN⁻, N₃⁻, S₂⁻ и др.).

П. широко распространены в животных и растит. клетках (могут находиться как в связанном с клеточной стенкой состоянии, так и в цитоплазме); они участвуют в фотосинтезе, энергетич. обмене, в трансформации пероксидов и веществ, чужеродных организму. Активность П. и изоферментный состав значительно изменяются при стрессовых состояниях, ранении, вирусном или микробном инфицировании организма.

Используют П. в аналит. целях (напр., для определения микроколичеств H₂O₂, ароматич. аминов, загрязнений в окружающей среде), а также в иммуноферментном анализе. Данные по пероксидазной активности учитывают при селекции растений (чем выше эта активность, тем устойчивее к инфекции растения). Перспективно применение П. для селективного окисления орг. соединении, а также для глубокой очистки сточных вод от ароматич. соединений.

^{Лит.: Неорганическая биохимия, пер. с англ., т. 2. M., 1978, с. 434–68; Угарова H. H., Лебедева О. В., "Биохимия", 1978, т. 43, в. 10, с. 1731–40; Андреева В. А., Фермент пероксидаза, М., 1988.}

_{Н. Н. Угарова}