• endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment
• Golgi apparatus
• trans-Golgi network
• плазматическая мембрана
• поверхность клетки
• membrane
• basolateral plasma membrane
• apical plasma membrane
• саркоплазматический ретикулум
• transport vesicle membrane
• secretory granule membrane
• anchored component of external side of plasma membrane
• brush border membrane
• сарколемма
• perinuclear region of cytoplasm
• bicarbonate transport
• response to drug
• small molecule metabolic process
• organ development
Карбоангидразы (CAs) — большая семья металлоферментов цинка, которые катализируют обратимую гидратацию диоксида углерода. Они участвуют в различных биологических процессах, в том числе дыхания, кальцификации, кислотно-щелочного баланса, резорбции костей, формирование внутриглазной жидкости, спинномозговой жидкости, слюны, и желудочной кислоты. Они показывают огромное разнообразие в распространении тканей и в их внутриклеточной локализации. CA IV является гликозилфосфатидилинозитолскреплённым (англ. glycosylphosphatidyl-inositol-anchored) изоферментом мембраны, определённый на просветах поверхности легочных (и некоторых других) капилляров и проксимальных канальцев почек. Его точная функция не известна, однако он может играть определенную роль в наследуемых почечных нарушениях транспорта бикарбонатов.[1]
Принципиальная схема работы карбоангидразы заключается в следующем. Карбоангидраза представляет собой белок, состоящий из фрагментов 260 аминокислот. Молекула воды теряет протон на активном участке фермента, который выступает как основание. При этом образуется сопряженное основание – гидроксид-ион, который присоединяется к молекуле диоксида углерода точно так же, как это происходит в реакциях гидроксид-иона с другими карбонильными соединениями. По существу, это присоединение представляет собой кислотно-основную реакцию Льюиса.
Кислотность воды, однако, не столь высока, чтобы протон от нее легко было бы оторвать. Поэтому карбоангидраза нуждается в помощи. Эту помощь ей оказывает кофактор - один из микроэлементов, присутствующих в организме, а именно ион Zn2+. Как кислота Льюиса он координируется по атому кислорода молекулы воды и существенно облегчает тем самым отрыв протона активным участком карбоангидразы. На модельных реакциях было определено влияние иона цинка как кофактора. Этот ион увеличивает скорость реакции гидратации карбонильного соединения более чем в 6 млн. раз по сравнению с некатализируемой реакцией.[2]