V. Proposed Mechanism of Catalase в. Пропонований механізм каталази

The chemistry of catalase catalysis has not been precisely solved yet, but the following, which is similar to the mechanism of cytochrome c peroxidase, has been proposed. Хімія каталази каталізу точно не вирішено, але наступний, який схожий на механізм пероксидази цитохрому С, була запропонована. The catalytic process is thought to occur in two stages: Каталітичний процес, як вважають, відбуваються в два етапи:

H ₂ O ₂ + Fe(III)-E -- H ₂ O +O=Fe(IV)-E (1) H ₂ O ₂ + Fe (III)-E - H ₂ O + O = Fe (IV)-E (1)

H ₂ O ₂ + O=Fe(IV)-E -- H ₂ O + Fe(III)-E (2) H ₂ O ₂ + O = Fe (IV)-E - H ₂ O + Fe (III)-E (2)

where Fe-E represents the iron center of the heme attached to the rest of the enzyme (E). де Fe-E представляє залізо центрі гема прикріплений до іншої частини ферменту (E).

Peroxide, upon entering the heme cavity, is severely sterically hindered and must interact with His ⁷⁴ and Asn ¹⁴⁷ Перекис, увійшовши в гем порожнини, сильно просторово-утруднених і повинні взаємодіяти зі своїми ⁷⁴ і Asn ¹⁴⁷ . . It is in this position that the first stage of catalysis takes place. Саме в такому становищі, що на першому етапі відбувається каталіз. Transfer of a proton from one oxygen of the peroxide to the other, via His ⁷⁴ , elongates and polarizes the OO bond, which eventually breaks heterolytically as a peroxide oxygen is coordinated to the iron center. Перехід з одного протона кисню перекису до іншого, через Його ^74, подовжується і поляризує OO облігацій, які в кінцевому підсумку порушує гетеролітичною як перекис кисню координується до залізних центром. This coordination displaces water and forms Fe (IV)=O plus a heme radical. Ця вода витісняє координації та форми Fe (IV) = O плюс гема радикал. The radical quickly degrades in another one electron transfer to rid of the radical electron, leaving the heme ring unaltered. Радикальні швидко деградує в іншій перенесення електрона, щоб позбутися від радикальних електрона, залишаючи гема кільце без змін. During the second stage, in a similar two electron transfer reaction, Fe (IV)=O reacts with a second hydrogen peroxide to produce the original Fe (III)-E, another water, and a mole of molecular oxygen. На другому етапі, у двох однакових реакцій перенесення електронів, Fe (IV) = O реагує з другої перекису водню для отримання оригінальних Fe (III)-E, інша вода, і моль молекулярного кисню.

The heme reactivity is enhanced by the phenolate ligand of Tyr ³⁵⁷ in the 5th iron ligand position Гем реактивності посилюється фенолят ліганд Tyr ³⁵⁷ в 5-е місце ліганда заліза , which may aid in the oxidation of Fe (III) to Fe (IV) and the removal of an electron from the heme ring. , Які можуть допомогти при окисленні заліза (III) в Fe (IV) і видалення електрона від гема кільце. The efficiency of catalase may, in part, be due to the interaction of His ⁷⁴ and Asn ¹⁴⁷ with reaction intermediates. Ефективність каталази може, зокрема, це пов'язано із взаємодією його ⁷⁴ і Asn ¹⁴⁷ з реакцією проміжних продуктів. This mechanism is supported by experimental evidence indicating modification of His ⁷⁴ with 3-amino-1,2,4-triazole inhibits the enzyme by hindering substrate binding. Цей механізм спирається на експериментальні дані, що свідчать про його модифікації ⁷⁴ з 3-аміно-1 ,2,4-триазолу інгібує фермент, перешкоджаючи зв'язування субстрату.