Get Adobe Flash player


postheadericon Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 413

Каталитический цикл лигниназ:

LiP активируется в присутствии H2O2 с образованием соединения I. Этот интермедиат катализирует одноэлектронное окисление различных субстратов, образуя соединение II. Цикл завершается дополнительным од- ноэлектронным окислением субстратов, в результате чего соединение II восстанавливается до состояния фермента с трехвалентной формой железа в активном центре. При отсутствии же восстановительного субстрата соединение II может претерпевать серию превращений, взаимодействуя с H2O2 с образованием соединения III, неактивной формы фермента.

В присутствии вератрилового спирта (VA) - вторичного метаболита лигнолитических плесеней белой гнили, который является субстратом для соединения II, - образование соединения III предотвращается. При взаимодействии вератрилового спирта с соединением II фермент возвращается в состояние с трехвалентной формой железа в активном центре, что предотвращает его инактивацию при избытке H2O2. Такие нефенольные мономе- токсилированные модельные соединения лигнина, как анизиловый спирт (АА), плохо окисляются лигниназой. Вератриловый спирт, введенный в реакционную смесь, ускоряет окисление анизилового спирта, который окисляется только соединением I.

Марганецзависимая пероксидаза (MnP) - гемсодержащий высокоспецифичный внеклеточный фермент, катализирует только окисление Mn2+ до Mn3+. Связываясь с подходящим лигандом (у грибов с секретируемыми ок- салатом и другими дикарбоновыми кислотами), Mn3+ отделяется от фермента и окисляет ряд органических соединений, в частности фенольные субстраты. Вследствие такого механизма действия катализируемые марга- нецзависимой пероксидазой реакции неспецифичны. В результате действия фермента также образуется H2O2, которая используется лигнинпероксида- зой и Mn-пероксидазой дня окисления субстратов. Фермент разлагает лигнин, бурые угли и гуминовые кислоты с образованием низкомолекулярных фракций. Ионы марганца регулируют биосинтез Mn-пероксидазы, а также лигниназы на уровне транскрипции.