фермент

Термин

фермент

Термин на английском

enzyme

Синонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

активный центр катализатора, белки, биологические моторы, биологические нанообъекты, биосенсор, генная инженерия, иммобилизация, кинезин, клетка, лаборатория на чипе, РНК, нанолекарство, нанофармакология, протеом, протеомика, супрамолекулярный катализ, хроматография, катализатор, векторы на основе наноматериалов, РНК-интерференция

Определение

Белковые молекулы, реже молекулы РНК или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах

  

Описание

Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Основные функции ферментов - катализировать превращение веществ, поступающих в организм и образующихся при метаболизме, а также осуществлять молекулярно-биологические процессы (например, воспроизведение и реализацию генетической информации). Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах - ими катализируется около 4000 реакций. Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая специфичность - константа связывания некоторых субстратов с белком может достигать 10¹⁰ л/моль и более. Специфичность и активность ферментов определяется их трёхмерной структурой и достигается частичной комплементарностью распределения зарядов и гидрофобных областей на молекуле субстрата и в центре связывания субстрата на ферменте. При этом эффективность ферментов значительно выше эффективности небелковых катализаторов - ферменты ускоряют реакцию в миллионы и миллиарды раз, небелковые катализаторы - в сотни и тысячи раз. Многие ферменты выполняют каталитическую функцию без дополнительных компонентов. Однако есть ферменты, которым для осуществления катализа необходимы кофакторы небелковой природы. Кофакторы могут быть как неорганическими молекулами (ионы металлов, железо-серные кластеры и др.), так и органическими (например, флавин или гем). Органические кофакторы, прочно связанные с ферментом, называются простетическими группами. Кофакторы органической природы, способные отделяться от фермента, называют коферментами. Многие ферменты после синтеза белковой цепи претерпевают модификации, без которых фермент не проявляет свою активность в полной мере. Такие модификации называются посттрансляционными модификациями (процессингом). Ферменты широко используются в пищевой и текстильной промышленности, в фармакологии и биотехнологии. Многие ферменты промышленного назначения производятся биотехнологически с помощью штаммов-суперпродуцентов микроорганизмов бактериальной или грибной природы, полученных как методами традиционной селекции, так и методами генетической инженерии.

Авторы

• Народицкий Борис Савельевич, д.б.н.
• Ширинский Владимир Павлович, д.б.н.
• Нестеренко Людмила Николаевна, к.б.н.

Ссылки

1. Alberts B. et al. Molecular Biology of the Cell / Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K. and Walter P. - 4th ed. - New York:Garland Publishing, 2002 - 265 p.
2. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология принципы и применение. Пер. с англ. - М.: Мир, 2002 - 589 с.
3. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х томах. Пер. с англ. / Под ред. Гинодмана Л.М. - М.: Мир, 1993.
4. Ферменты / Химическая энциклопедия. Т. 5 в 5 т. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998 - С. 83 - 84
5. Ферменты / Википедия - свободная энциклопедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ферменты (дата обращения 12.10.2009)

Иллюстрации

Модель фермента нуклеозид-фосфорилазы. Различными цветами показаны структурные и функциональные особенности участков полипептидных цепей, например, группы гидрофобных и гидрофильных аминокислот, активные центры и т.п. Источник: Ферменты / Википедия - свободная энциклопедия. URL: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/78/Purine_Nucleoside_Phosphorylase.jpg (дата обращения 12.10.2009)

Теги

Разделы

Молекулярные моторы
Нанокапсулирование лекарственных препаратов
Лекарственные наноматериалы
Диагностические методы с применением фиксированных наноструктур
Ферментные сенсоры и другие биосенсоры
Катализаторы на носителях
Контроль и тестирование биосовместимости и безопасности наноматериалов
Тестирование функциональных свойств и их стабильности (указать: каталитических, деградационных, механических, трибологических, биологической активности и т.п.)
Масс-спектрометрия
Магнитно-резонансные методы
Просвечивающая электронная микроскопия, в том числе высокого разрешения
Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др.
Формирование наноматериалов с использованием биологических систем и/или методов
Иммобилизация мицелл и биологических нанообъектов
Нанокапсулирование
Методы, основанные на специфических взаимодействиях биологических молекул
Микро- и нано-механика, нанотрибология и нанофлюидика
Наномедицина и диагностика
Бионанотехнологии
Сенсоры на основе наноструктур и наноматериалов
Функциональные наноматериалы
Безопасность наноматериалов и нанотехнологий
Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)
Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства
Методы сертификации и контроля наноматериалов и диагностики их функциональных свойств
Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов
Методы формирования наноматериалов
Управляемые методы формирования наноструктур
Методы нанесения элементов наноструктур и наноматериалов
Бионаноматериалы и биофункционализированные наноматериалы
Элементы или наборы элементов, контролируемо модифицированные функциональными молекулами, мицеллами или биологическими объектами субмикронных размеров
Наноматериалы
Наноструктуры
Продукты нанотехнологий
Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем
Объекты, относящиеся к сфере нанотехнологий
Технология
Наука

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)