1) Fed. Proc. 40, 1728.

145. Salter R. S., Krinks M. H., Klee С. В., Neer E. J. (1981) J. Biol. ¦ Chem. 256, 9830—9833.

146. Heideman W., Wierman В. M., Storm D. R. (1982) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 79, 1462—1465.

147. Wolff J., С о о k G. К, G о 1 d h a m m e r A. R., В e г k о w i t z S. A. (1980) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 77, 3841—3844.

148. Somkuti S. G, Hildebrandt J. D., Herberg J. T. et al. (1982) J. Biol. Chem. 257, 6387—6393.

149. Londos C, Wolf f J. (1977) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 74, 5482—5486.

150. Weinryb I., Michel I. M. (1974) Biochim. Biophys. Acta 334, 218—225.

151. Has] am R. J., Davidson M. M. L., Desjardins J. V. (1978) Biochem. J. 176, 83—95.

152. Londos C, Preston M. S. (1977) J. Biol. Chem. 252, 5951—5956.

153. Tolkovsky A. M. (1980) FEBS Lett. 116, 165—168.

154. Bar P., Hechter O. (1969) Biochym. Biophys. Acta 192, 141—144.

155. Та о M., Huberman A. (1970) Arch. Biochem. Biophys. 141, 236—240.

156. Bar H. P., Simonson L. P., Eckstein F. (1974) FEBS Lett. 41, j 99_202.

157. Eckstein F., Romaniuk P. J., Heideman W. et al. (1981) J. Biol. Chem. 256, 9118—9120.

158. Ortiz P. J. (1972) Biochem. Biophys. Res. Commun. 46, 1728—1733.

159. Zimmerman T. P., Wo 1 berg G, Duncan G. S. (1978) J. Biol. Chem. 253, 8792—8797.

160. Rossomando E. F., Jahngen J. H., Eccleston J. F. (1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 78, 2278—2282.

161. Perkins J. P. (1973) in Advances in Cyclic Nucleotide Research (Green-gard P. and Robinson G. A. eds.), v. 3, p. I1—64, Raven Press, N. Y.

162. Weinryb I., Michel I. M., Hess S. M. (1973) Arch. Biochem. Biophys. 154, 240—249.-

163. Gerlt J. A., Cod err e J. A., Wolin M. S. (1980) J. Biol. Chem. 255. 331—334.

164. С Oder re J. A., Gerlt J. A. (1980) J. Amer. Chem. Soc. 102. 6549— 6597.

165. Va rim о К., Londesborough J. (1979) FEBS Lett. 106, 153-156.

166. Franks D. J., T u n n i с 1 i f f G., Ngo Т. T. (1980) Biochim. Biophys. Acta 611, 359—362.

121

МОДЕЛЬ РЕЦЕПТОРА ЦИТОКИНИНОВ. II. СВЯЗЫВАНИЕ ЗАМЕСТИТЕЛЯ ПРИ N(6) АДЕНИНА

А. Б. Рахманинова, Л. С. Ягужинский

(Межфакультетская проблемная научно-исследовательская лаборатория молекулярной биологии и биоорганической химии

им. А. Н. Белозерского МГУ; ЦНИЛ 2-МОЛГМИ им. Н. И. Пирогова)

Общепринятым подходом к изучению проблемы специфичности взаимодействия низкомолекулярных биологически активных веществ с субклеточными структурами является сопоставление химической структуры и биологической активности различных соединений [1—7]. Этот подход позволил установить организацию активных центров ряда ферментов [1, 2], а также структуру ряда гормональных рецепторов [3—7]

Серия наших работ посвящена изучению принципов связывания гормонов со специфическими для них рецепторами [7, 4]. В то же время разработанная нами методология анализа связи химической структуры и биологической активности аналогов гормонов может быть использована и в энзимологии при изучении активных центров ферментов.

Данная работа является продолжением исследования структуры рецептора растительных гормонов класса цитокининов на основе систематического анализа данных литературы по цитокини-новой активности различных соединений.

Ранее, в первой части этой работы (см. подробно [4]), мы анализировали свойства соединений, модифицированных по аденино-вому ядру и имеющих сходные по свойствам Rn<6)- Было показано, что в связывании с цитокининовым рецептором участвуют атомы N(3) и N(7) аденина как доноры электронов и —N(6)H-rpynna аденина как донор подвижного протона. По нашим данным, размеры области связывания аденинового ядра должны существенно превышать его размеры [4]. Эти факты были объяснены в рамках модели индуцированного соответствия: исходно далекие друг от

1 Здесь н ниже под рецептором подразумевается та часть его молекулы, в которой происходит непосредственное связывание гормона.

В природных гормонах:

122

друга лиганды рецептора при сорбции цитокинина сближаются с адениновым ядром последнего [4]. Было показано также, что .для образования активного гормон-рецепторного комплекса достаточно взаимодействия с рецептором любых двух из указанных выше центров аденина: функциональная роль этих связей, по нашему предположению, должна сводиться к фиксации плоскости аденинового ядра цитокининов относительно области сорбции Rn(6) (см. [4]).

Настоящая, вторая, часть нашего исследования посвящена изучению вопроса о том, как происходит сорбция на цитокининовом рецепторе второй части молекулы цитокининов — Rn(6). При этом анализировались свойства N(6)-замещенных — производных не-модифицированного аденина.

Связывание RN(e, с цитокининовым рецептором

Известно, что цитокининовой активностью обладают только N(6)-замещенные производные аденина, и что цитокининовая активность сильно зависит от структуры Rn(6) [8—11].

Можно было бы принять модель, согласно которой с цитокининовым рецептором связывается только адениновое ядро гормона, а роль Rn(6> сводится к изменению способа связывания аденинового ядра. Действительно, известно, что введение уже метильной группы в положение 6 аденина меняет способность образования водородных связей атомов N(1) и N(6)H аденина [12]. Однако факт существования зависимости цитокининовой активности от строения Rn(6), больших по размерам, чем метильная группа (см. табл. 1—3), а также факт наличия цитокининовой активности у 6-замещенных производных гипоксантина, 6-метилпурина и 6-мер-каптопуринов [13—15] говорит о том, что Rn(6) непосредственно связывается с рецептором.

В соответствии с этими фактами единственно приемлемой представляется модель двухцентрового связывания цитокининов. Основным положением этой модели является предположение о существовании специального центра рецептора, на котором связывается Rn(6). При этом цитокининовая активность соединения зависит от эффективности связывания как аденинового ядра, так и Rn(6)-

Стерические параметры области связывания Rm(6) на рецепторе

Конфигурация области связывания Rn(6)- В работах С. М. Хешта и Н. Дж. Леонарда [16] отмечено, что по-видимому, для связывания с рецептором оптимальной является «плоская» конформация Rn(6), при которой все атомы углерода Rn(6) лежат, в плоскости связи N(6)-—Са. К этому выводу авторы пришли при анализе цитокининовой активности аналогов 6-А2-1-пентениладенина (см. IX и V, XXXV, XXXVI в табл. 1).

Проведенное нами сравнение более широкого класса соедине-

123

Таблица 1

Цитокининовая активность N (^-замещенных аденинов. Соединения, подчиняющиеся основным

корреляциям I и II

«N(6) Среднее зн. Чс, п Литература RN(6) Среднее эн. Сх, п Литература

п сх, ИПА (тест 1 ) п сх, ИПА (тест 1) 1 2 з 4 5 6 7 8

Соединения, подчиняющиеся основной корреляции I (рис. 2) 6-алкиладенины

I метил1 4,10 [29] II этил 2,32

III пропил 2,64 [30, 31] IV бутил 1,15

V t'-амил 0,79 [30, 22, 32—36] VI к-амил 0,69

VII аллил 2,40 [30] VIII Да-бутенил 1,26