ЭНОЛАЗА

ЭНОЛАЗА (синоним енолаза) — 2-фосфо-D-глицерат гидролиаза (фосфо-пируват-гидратаза, 2-фосфоглицерат-дегидратаза; КФ 4.2.1.11), фермент класса лиаз, катализирующий обратимую реакцию дегидратирования 2-фосфо-D-глицерата (2-фосфоглицерата, 2-фосфоглицериновой кислоты) с образованием фосфоенолпирувата (фосфоенолпировиноградной кислоты, енолпируватфосфата).

Эта реакция, приводящая к образованию макроэргического соединения — фосфоенолпирувата из бедного энергией 2-фосфоглицерата (см. Гликолиз). Реакция, катализируемая энолазой, представляет собой также один из этапов серин-изоцитратлиазного пути образования ацетил-КоА из формальдегида и диоксида углерода CO₂ у метилотрофных микроорганизмов.

Энолаза чрезвычайно широко распространена в природе. У животных и человека энолаза наиболее активна в скелетных мышцах и менее активна в почках и печени. Значительная энолазная активность обнаруживается в сыворотке крови.

Энолаза, выделенная из различных источников (в том числе из дрожжей, мышц человека и животных), получена в кристаллическом состоянии. Активные молекулы фермента имеют молекулярный вес (массу) 82 000—100 000 и состоят из двух идентичных субъединиц (мономеров) с молекулярным весом 41 000—50 000. Мономеры энолазы не обладают ферментативной активностью. У некоторых видов животных установлено существование множественных форм энолазы (см. Изоферменты).

В центральной нервной системе человека и животных обнаружена специфическая нейронная форма энолазы, идентичная так называемому мозгспецифическому белку 14-3-2. Всего в мозге найдено три фермента, обладающих активностью энолазы. В мозге взрослого человека нейронная форма энолазы локализована исключительно в нейронах, а ненейронная форма энолазы — в глии. В незрелом мозге на ранних стадиях онтогенеза нейроны содержат главным образом ненейронную форму энолазы, которая в процессе дифференциации замещается нейронной энолазой.

Энолаза является высокоспецифичным ферментом, действующим избирательно на 2-фосфо-D-глицерат (в прямой реакции) и фосфоенолпируват (в обратной реакции). Оптимум pH для энолазы находится в нейтральной области значений pH и зависит от природы буферного раствора, используемого при исследовании. Для действия энолазы абсолютно необходимо присутствие двухвалентных катионов — Mg²⁺ или Mn²⁺, которые значительно изменяют конформацию (см.) молекулы фермента, стабилизируя его активную димерную форму. Ионы металла, прочно соединенные с молекулой фермента, участвуют в связывании энолазы с субстратом и, вероятно, в последующих электронных перестройках. Ингибиторами энолазы являются ионы фтора F^- (в присутствии ионов Mg2+ и фосфата), а также пирофосфат и ионы Ca²⁺. Добавление фторида к гликолизирующей системе останавливает энолазную реакцию и приводит к накоплению непревращенных фосфоглицериновых кислот.

Реакция, катализируемая энолазой, заключается в отщеплении воды (суммарно) от 2-го и 3-го углеродных атомов 2-фосфоглицерата:

В ходе этой реакции вода освобождается в виде последовательно уходящих иона водорода (быстрая стадия) и гидроксильного иона (медленная стадия); промежуточным соединением (интермедиатом) этого процесса является карбанион. Энолазную реакцию можно также рассматривать как внутримолекулярный окислительно - восстановительный процесс (см. Окислительно-восстановительные реакции), в котором степень окисления 2-го углеродного атома 2-фосфоглицерата увеличивается, а 3-го углеродного атома — уменьшается. В результате происходит значительное перераспределение внутримолекулярной энергии, и бедная энергией фосфоэфирная связь 2-фосфоглицерата превращается в макроэргическую енолфосфатную связь.

Активность энолазы определяют по увеличению концентрации фосфоенолпирувата в прямой реакции. Определение фосфоенолпирувата проводят йодометрически (см. лактатдегидрогеназы (см.) и НАД-Н по поглощению восстановленного НАД при 340 нм.

Повышение активности энолазы обнаружено в сыворотке крови больных с инфарктом миокарда, при заболеваниях печени и метастазировании злокачественных опухолей.

Библиогр.: Вилкинсон Д. Принципы и методы диагностической энзимологии, пер. с англ., М., 1981; Диксон М. и Уэбб Э. Ферменты, пер. с англ., т. 1—3, М., 1982; Handbook of neurochemistry, ed. by A. Lajtha, v. 4, p. 403, N. Y.— L., 1983.

H. В. Гуляева.