ХОЛИНАЦЕТИЛАЗА

ХОЛИНАЦЕТИЛАЗА (холинацетилтрансфераза; ацетил-КоА: холин О-ацетилтрансфераза; КФ 2.3.1.6) — фермент, катализирующий реакцию обратимого переноса ацетильной группы с ацетил-КоА на холин: ацетил-КоА + холин ⇌ КоА + ацетил холин. Физиологическую роль холинацетилазы чрезвычайно велика, так как этот фермент участвует в синтезе Медиаторы нервной системы).

Впервые ферментативный синтез ацетилхолина в бесклеточных препаратах из нервной ткани был описан Нахмансоном (D. Nachmansohn) в 1943 году. Наиболее богата холинацетилазой нервная ткань животных и человека. В различных отделах нервной системы активность фермента колеблется в широких пределах. Наивысшая активность холинацетилазы обнаруживается в хвостатом ядре и в вентральных корешках спинного мозга. В дорсальных корешках спинного мозга, зрительном нерве, коре мозжечка активность холинацетилазы значительно ниже. Холинацетилаза локализуется главным образом в нейронах. Глиальные и шванновские клетки в норме этого фермента не содержат. По данным большинства исследователей, холинацетилаза содержится только в холинергических нейронах и, следовательно, ее высокая активность может служить показателем наличия холинергических структур в образованиях мозга. Активность холинацетилазы обнаружена также в миокарде, стенке кишечника, миометрии, плаценте и некоторых других органах животных и человека. Изучение внутриклеточного распределения холинацетилазы в нервных окончаниях показало, что фермент находится не в клеточных органеллах, а в цитозоле, преимущественно в свободном растворенном виде. Вместе с тем холинацетилаза обладает высоким сродством к цитоплазматическим мембранам и это свойство фермента играет важную роль в организации синтеза ацетилхолина в нервных окончаниях.

Холинацетилаза является глобулярным белком с мол. весом (массой) приблизительно 68 000. В чистом виде этот фермент получен не был. У некоторых животных он присутствует в виде молекулярных форм, которые можно разделить методом Сульфгидрильные группы). Ингибиторами холинацетилазы являются специфические реагенты на SH-группы: йодоацетат, этилмалеимид, хлормеркурибензоат и др., а также кетокислоты (оксокислоты) и некоторые нафтохиноны. Хотя реакция, катализируемая холина цетилазой, обратима, ее равновесие сильно сдвинуто вправо. Оба продукта реакции — ацетилхолин и КоА тормозят активность фермента. Специфическим ингибитором холинацетилазы является стабильный кетоаналог ацетилхолина — 2-бензоил-этилтриметиламмонийхлорид. Ионы K+ и Ca2+ в низкой концентрации активируют фермент. Холинацетилаза не проявляет строгой субстратной специфичности, субстратами для нее могут быть не только ацетил-КоА и холин, но и некоторые вещества сходной структуры.

Мерой активности холинацетилазы обычно служит либо скорость исчезновения какого-либо из субстратов, либо скорость накопления одного из продуктов реакции. Для ее измерения на практике чаще всего применяют радиометрический метод, в котором используют ацетил-КоА, меченный ¹⁴C или ³H, и определяют радиоактивность образовавшегося ацетилхолина.

Библиогр.: Артение В. Холин-ацетилтрансфераза нервной ткани животных, в кн.: Усп. биол. хим., под ред. Б. Н. Степаненко и др., т. 9, с. 129, М., 1968; Тучек С. Синтез ацетилхолина в нейронах, пер. с англ., М., 1981; N achmansohn D. Chemical and molecular basis of nerve activity, N. Y. — L., 1959.

В. И. Розенгарт.