главная > справочник > химическая энциклопедия:

Лигазы

Лигазы (синтетазы), класс ферментов. катализирующих присоединение друг к другу двух молекул. реакция сопряжена с расщеплением пирофосфатной связи в молекул. нуклеозидтрифосфата (НТФ) - обычно АТФ, реже гуанозин-или цитозинтрифосфата. Подклассы лигаз (их пять) сформированы по типам связей, которые образуются в результате реакции, а подподклассы - по типам субстратов. К лигазам, катализирующим реакции, в которых образуются связи С—О, 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. например глутаминсинтетаза), пептидсинтетазы (катализируют образование пептидной связи, например L-глутамилцистеинсинтетаза), цикло-лигазы (катализируют образование гетероциклов, содержащих в кольце атом N, например фосфорибозиламиноимидазол-синтетаза) и некоторые другие. Р-ции, в результате которых образуется связь С—С, катализируют карбоксилирующие ферменты, содержащие в качестве кофактора биотин. например пируваткарбоксилаза. Ряд лигаз (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 лигаз, 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 лигазы (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 лигазfvb реакции играют важную роль в биосинтезе и функционировании всех организмов. Лит.: Диксон М., Уэбб Э., Ферменты, пер. с англигазы, т. 1, М., 1982, с. 299, 329; т. 2. с. 469-80. © О.О. Фаворова.