Оксианионная дыра

Оксианионная дыра — это карман в активном центре фермента, который стабилизирует отрицательный заряд переходного состояния на депротонированном кислороде или алкоксиде^[1]. Карман обычно состоит из амидов основной цепи или положительно заряженных остатков. Стабилизация переходного состояния снижает энергию активации, необходимую для реакции, и, таким образом, способствует катализу^[2]. Например, протеазы, такие как химотрипсин, содержат оксианионную дыру для стабилизации тетраэдрического промежуточного аниона, образующегося во время протеолиза, и защищают отрицательно заряженный кислород субстрата от молекул воды^[3]. Кроме того, оксианионная дыра может позволить вставлять или позиционировать субстрат, который будет страдать от стерических помех, если он не сможет занять соответствующее отверстие (например, BPG в гемоглобине). Ферменты, катализирующие многоступенчатые реакции, могут иметь несколько оксианионных дыр, которые стабилизируют различные переходные состояния в реакции^[4].

Оксианионная дыра сериновой протеазы (черный) стабилизирует накопление отрицательного заряда в переходном состоянии субстрата (красный) с помощью водородных связей амидов основной цепи фермента (синий).

См. также

• Ферментативный катализ
• Активный сайт
• Переходное состояние
• Сериновые протеазы