470
Г лава
10
кул воды из координационной области связанного марганца [194
205]. Это заключение было основано на предположении, что на
блюдаемый отрицательный температурный коэффициент для \/Т
2
или 1/Тц, означает, что тм доминирует в общей скорости релакса
ции. Однако и Кон [82], и Шерд и Брэдбури [76а] указывают н.
то, что отрицательный температурный коэффициент для IIT
i
(IIT
2p
) может быть также результатом доминирования T
s
, что яв
ляется наиболее вероятным объяснением для наблюдаемых в этоь
случае низких энергий активации [37, 205]. Эти две возможное™
можно различить (разд. 2.3), так как доминирование тм характе
ризуется равенством между 1 /T
ip
и 1 IT
2p
, в то время как при до
минировании T
s
1 IT
2p
превышает IIT
ip
. Последние СРП-исследова
ния показали, что доминирование T
s
предпочтительнее, чем та
(как предполагалось ранее [37]), в парамагнитном влиянии иг
скорость релаксации протонов воды в присутствии пируваткар
боксилазы, поскольку IIT
2p
значительно превышает 1 /T
ip
при тем-
пературах от 0 до 40
0
C [207]. Таким образом, величина (1,0-
•10
6
±0,5-10
6
с-'), рассматривавшаяся ранее как 1/т
м
[37], яв-
ляется всего лишь нижним пределом этого параметра. Аналогично
значение 1 /T
2p
метальных протонов пирувата в присутствии пиру-
ваткарбоксилазы повсеместно превышает \/T
ip
в том же темпера-
турном интервале, в котором T
s
(более предпочтительное, чем
тм) доминирует в значениях 1 /T
2p
[205]. Однако в комплексе пи-
руваткарбоксилаза — оксалоацетат при низких температурах и
высоких энергиях активации 1 IT
2p
метиленовых протонов оксало-
ацетата приближается к 1 IT
ip
-, в связи с этим выдвинуто предпо-
ложение, что в данном случае тм доминирует в 1 JT
2p
при темпера-
турах ниже 20
0
C [194].
В результате этих и других исследований марганца, связанно-
го пируваткарбоксилазой, был предложен механизм катализа этим
металлом (рис. 14.3, В) [201], в котором соединяются особенности
механизмов Штейнбергера — Вестгеймера и Стилса (рис. 14.3, Л
и Б). В соответствии с этим механизмом как карбонильная груп-
па пирувата, так и l'-N-карбоксильная группа остатка карбокси-
биотина являются лигандами связанного марганца, что позволяет
иону металла в результате его электрофильных свойств облегчить
и уход протона от метильной группы пирувата, и образование кар-
бониевого иона из l'-N-карбоксибиотинильного остатка. Так как
при инкубации
3
Н-пирувата с пируваткарбоксилазой в отсутствие
других компонентов реакции [201] не освобождаются значитель-
ные количества трития, возможно, что уход протона и перенос
карбоксила протекают по согласованному механизму, изображен-
ному на рис. 14.3, В. Недавно были продемонстрированы два фак-
та, предсказанных на основании этого согласованного механизма.
Во-первых, наблюдался значительный изотопный кинетический
эффект /%н/&т = 4,2, во-вторых, изучение карбоксилирования хи-