Химическая энциклопедия

ЛИГАЗЫ (синтетазы), класс ферментов, катализирующих присоединение друг к другу двух молекул; р-ция сопряжена с расщеплением пирофосфатной связи в молекуле нуклеозидтрифосфата (НТФ) - обычно АТФ, реже гуанозин-или цитозинтрифосфата. Подклассы Л. (их пять) сформированы по типам связей, к-рые образуются в результате р-ции, а подподклассы - по типам субстратов. К Л., катализирующим р-ции, в к-рых образуются связи С—О, относятся аминоацил-тРНК-синтетазы , катализирующие ацилирование транспортных РНК соответствующими аминокислотами. Образование связи С—S катализируют ферменты, участвующие в синтезе ацильных производных кофермента А (см. Пантотеновая кислота ). К ферментам, участвующим в образовании связи С—N, относятся амидсинтетазы (катализируют образование амидов из к-т и NH₃ или аминов, напр. глутаминсинтетаза ), пептидсинтетазы (катализируют образование пептидной связи, напр. L-глутамилцистеинсинтетаза), цикло-лигазы (катализируют образование гетероциклов, содержащих в кольце атом N, напр. фосфорибозиламиноимидазол - синтетаза) и нек-рые другие. Р-ции, в результате к-рых образуется связь С—С, катализируют карбоксилирующие ферменты, содержащие в качестве кофактора биотин, напр. пируваткарбоксилаза . Ряд Л. (напр., полидезоксирибонуклеотид-синтетаза) катализирует образование фосфодиэфирных связей в нуклеиновых к-тах (т. наз. репарирующие ферменты). В сопряженной р-ции гидролиз пирофосфатной связи может осуществляться между a- и b- или b- и g-фосфатными группами:

В р-ции X и Y - субстраты, НДФ и НМФ - соотв. нуклеозиддифосфат и нуклеозидмонофосфат, Ф и ПФ - соотв. фосфорная и пирофосфорная к-ты. Для Л., у к-рых в сопряженной р-ции АТФ гидролизуется до аденозинмонофосфата (АМФ) и пирофосфата, предложен механизм, согласно к-рому в качестве интермедиата образуется ацил-АМФ; в этом случае АТФ реагирует непосредственно с субстратом X или Y. Нек-рые Л. (напр., L-глутамилцистеинсинтетаза) функционируют по механизму трехстадийного переноса, для к-рого характерно образование ковалентного промежут. производного фермента:

Е + АТФ : Е—Ф + АДФ;

Е—Ф + X : Е—X + Ф;

Е—X + У : X—У + Е

Е - фермент, АДФ - аденозиндифосфат. Катализируемые Л. р-ции играют важную роль в биосинтезе и функционировании всех организмов. Лит.: Диксон М., Уэбб Э., Ферменты, пер. с англ., т. 1, М., 1982, с. 299, 329; т. 2. с. 469-80. О. О. Фаворова.