АЛЬДОЛАЗЫ

АЛЬДОЛАЗЫ (устаревшее десмолазы) — групповое название ферментов, участвующих в механизме анаэробного расщепления углеводов. Альдолазы катализируют расщепление С—С-связи в некоторых органических соединениях по реакции:

RCH(OH) — CR₁R₂R₃ → RCHO + HCR₁R₂R₃.

Лучше всего изучены альдолазы фруктозо-1,6-дифосфата (Фру-1,6-Р₂) из мышц и печени кролика, а также дрожжей, катализирующие обратимую реакцию: D-Фру-1,6-Р2 диоксиацетон P + D-глицеральдегид-3-Р. Альдолазы могут также катализировать аналогичное расщепление фруктозо-1-фосфата.

Альдолазы фруктозодифосфата открыта в 1934 году Мейергофом п Ломанном (О. Meyerhof, K. Lohmann). Первоначальное название фермента «зимогексаза» в настоящее время иногда применяют к комбинации альдолазов с триозофосфатизомеразой, действие которых тесно связано. Этот фермент является главным компонентом Углеводный обмен), например в печени, миокарде, поперечнополосатых мышцах. В мышцах общее содержание альдолазов составляет примерно 10% всех растворимых белков. В кристаллическом виде альдолаза из мышц была получена в 1943 году Варбургом и Кристианом (О. Warburg, W. Christian). Методы выделения альдолазов основаны на способности альдолаза кристаллизоваться из смеси белков при последовательном насыщении сульфатом аммония. Форма кристаллов альдолаза зависит от рН среды.

Альдолазы могут быть разделены на два класса.

Альдолазы класса II встречаются в бактериях, грибах и сине-зеленых водорослях. Они характеризуются присутствием в активном центре прочно связанного иона цинка. Молекулярный вес альдолаза класса II около 70000; они состоят из двух субъединиц и характеризуются высокой чувствительностью к сульфгидрильным реагентам, солям тяжелых металлов и комплексообразователям. Активируются ионами К⁺ и NH⁺⁴, обладают узким рН-оптнмумом.

Альдолазы класса I встречаются у простейших, зеленых водорослей, у всех высших растений и животных. Молекулярный вес альдолаза класса I составляет 150—160 тыс. Они построены из четырех субъединиц, не являются металлоферментами, менее чувствительны к сульфгидрильным и комплексообразующим агентам, не активируются ионами К⁺ или NH⁺⁴, характеризуются широким рН-оптимумом (обычно рН 7,5—10,0).

У животных и человека имеется три типа альдолазов: мышечный (А), печеночный (В) и мозговой (С). Альдолазы мышц кролика имеют субъединичную структуру ААВВ. Полипептидные цепи А и В гомологичны, структурный ген В возник в результате частичной гликолизу (см.). Отношение скоростей расщепления ^{Фру-1,6-Р2}/_Фру-1-Р обладает органоспецифичностью, но не видоспецифичностью.

Равновесие реакции сильно сдвинуто в сторону Фру-1,6-Р. Альдолаза фруктозоднфосфата проявляет абсолютную специфичность по отношению к диоксиацетон-Р и групповую специфичность ко второму участнику реакции.

Активность альдолаз измеряют обычно спектрофотометрически, сопрягая ее с триозофосфатизомеразой и α-глицерофосфатдегидрогеназой.

Биологическое значение альдолазы фруктозодифосфата определяется ее ролью в гликолизе. Для медицины важно, что с нарушением синтеза альдолазы в печени связана врожденная непереносимость фруктозы, наследуемая по рецессивному типу [одиночный аутосомальный аллель (см. гипогликемии (см.), сильное понижение в крови концентрации неорганического фосфата и резкое увеличение концентрации ппрувата и лактата. По-видимому, с возрастом острые явления сглаживаются. Лечение состоит в исключении из пищи фруктозы и сахарозы.

Активность альдолазы в крови повышается при острых психозах, прогрессирующей мышечной дистрофии, поражениях печени, воспалительных процессах и некоторых новообразованиях, причем при дистрофии и поражениях печени активность альдолазы прямо пропорциональна степени развития заболевания. Это, очевидно, неспецифическая реакция, но она может успешно использоваться для контроля за развитием процесса. Специфическое определение альдолаз типа А, В и С может быть достигнуто иммунологическими методами, так как антисыворотки, полученные на введение чистых индивидуальных альдолаз, реагируют специфически лишь с вызвавшими их образование антигенами.

См. также Ферменты.

Библиография: Horecker В. L. а. о. Aldolase, Enzymes, v. 7, p. 262, N. Y.—L., 1972, bibliogr.

И. И. Рапанович.