2906542590

[13] INHIBITORY PROTEAZ 241

ksypeptydazę. Karboksypeptydaza A odszczepia jednak od substratów tylko C-końcowe aminokwasy hydrofobowe. Nie może więc odłączyć C-końcowej Gly₃₉ inhibitora, co potwierdzono eksperymentalnie (16) i tym samym zostaje zablokowana. Drugi, bardziej prawdopodobny sposób wiązania inhibitora może polegać na interakcji jonowej karboksylowej grupy Gly₃₉ cząsteczki inhibitora z grupą guanidynową Arg_m enzymu i interakcji hydrofobowej Val₃₈ i Tyr₃₇ inhibitora z Tyr₁₉₈ i Phe₂₇₉ enzymu (Ryc. 7B). Wiązanie peptydowe C-końcowej reszty Gly₃₉ inhibitora jest w tej sytuacji odległe od miejsca katalitycznego enzymu. Miejsce to zajmuje inne wiązanie peptydowe. Proces katalityczny nie może więc przebiegać i enzym nie może uwolnić się z kompleksu z inhibitorem.

Mechanizm działania peptydowych inhibitorów enzymów proteolitycznych dyskutowano szczegółowo w pracy Rzeszotarskiej i W i e j a k a (61) oraz przez innych autorów (62, 63).

IV. Znaczenie biologiczne

Inhibitory ziemniaczane spełniają istotną rolę w regulacji procesów degradacji białek zapasowych bulwy ziemniaczanej w różnych fazach jej rozwoju (64—67). Pojawiają się one już w bardzo wczesnym okresie rozwoju bulwy, w którym biosynteza białek zapasowych jest intensywna. Wysoka zawartość tych inhibitorów utrzymuje się również w okresie spoczynku bulwy. Inhibitory te hamują endogenną aktywność proteolityczną i chronią białka zapasowe przed rozpadem. W okresie kiełkowania inhibitory ulegają degradacji i inaktywacji, co powoduje uwolnienie proteaz z nieaktywnego kompleksu i degradację białek zapasowych do aminokwasów, które są niezbędne dla rozwijającej się rośliny.

Rola biologiczna inhibitorów nie ogranicza się do regulacji proteolizy w bulwie ziemniaczanej. Istnieje wiele danych eksperymentalnych wskazujących, że uczestniczą one również w mechanizmach obronnych chroniących roślinę przed urazami, szkodnikami i drobnoustrojami. Stwierdzono, że uszkodzenie mechaniczne liścia ziemniaka, lub uszkodzenie spowodowane przez owady powoduje gwałtowny wzrost zawartości inhibitorów proteaz w całej roślinie (68—70). Zwiększenie się zawartości inhibitorów w tych przypadkach spowodowane jest aktywacją czynnika indukującego syntezę inhibitorów proteaz (proteinase inhibitor-inducing jactor — PIIF) (71, 72). Struktura chemiczna PIIF jest dotychczas nieznana. PIIF przemieszcza się z miejsca uszkodzenia po całej roślinie i odpowiedzią tkanek na ten czynnik jest synteza de novo inhibitorów proteaz.

Hamowanie przez inhibitory ziemniaczane aktywności egzogennych proteaz wytwarzanych przez drobnoustroje (8, 14, 34, 45, 73) zabezpiecza zapewne bulwy ziemniaka przez atakiem bakterii i pleśni w czasie wielomiesięcznego składowania (65, 72).

9 Postępy Biochemii