Мейланов И.С.
Дагестанский государственный университет, кафедра биохимии, 367025, Махачкала, Советская 8, Россия
Химические классы современной энзимологии напоминают морфологические классы Линнеевской классификации. Между тем описательный период в биохимии и энзимологии практически завершён. На смену ему пришла функциональная биохимия. Эволюция ферментов - это в большей степени эволюция регуляторных механизмов нежели каталитических возможностей. По мере усложнения органического мира росло разнообразие физиологических процессов. При этом химическая основа биологических процессов претерпела незначительные изменения. Физиологические процессы отличаются друг от друга характеристическими временами протекания, геометрией компартмента, в котором разворачиваются события, количеством и характером связей элементарных процессов, составляющих физиологический. Поэтому развитие регуляторного аппарата ферментов направлялось особенностями физиологических процессов, которые эти ферменты обслуживали. Другими словами регуляторные механизмы ферментативной активности отражают функциональную роль ферментов. Например, синаптическая передача в нервной системе - импульсный процесс. Характеристические времена отдельных его стадий составляют лишь сотни микросекунд. Ферментативный аппарат синаптического контакта вынужден работать в импульсном режиме. Это требует определённых кинетических характеристик для соответствующих ферментов. Фоторецепция также представляет собой импульсный процесс. Поэтому ферментативный каскад, преобразующий поток фотонов в последовательность нервных импульсов, должен обладать соответствующей гибкостью, чтобы согласовать процессы различной физической природы. АТФазы эволюционировавшие в сторону сопряжения гидролиза макроэргической связи с транслокацией ионов через мембрану дали транспортные АТФазы. При этом тип катализируемой ими реакции не изменился. Подобным образом, видимо, возникли и сократительные АТФазы мышечных клеток. Сюда же можно отнести и шаперонины, использующие энергию АТФ для укладки полипептидных цепей. Каталитическая активность обрастала регуляторной периферией. Таким образом, биологическая значимость каталитической активности определяется регуляторным механизмом. Сама по себе она биологического смысла не имеет. Поэтому биологическая (естественная) классификация ферментов должна быть функциональной. Подобно тому как раньше они занимали химические классы, теперь ферменты должны заполнить функциональные классы.