Влияние окислительно-восстановительного потенциала и ингибирования гидроксид-ионами на профиль активности грибных лакказ в зависимости от pH

Исследованы электронный спектр поглощения, чувствительность к ингибированию фторидом, окислительно-восстановительный потенциал и превращение субстратов нескольких грибных лакказ в зависимости от pH. Для лакказ наблюдался единственный спектроскопически обнаружимый кислотно-основный переход при pH 6–9, а ингибирование фторидом уменьшалось с повышением pH, что указывает на конкуренцию с ингибированием гидроксид-ионами. В диапазоне pH 2,7–11 наблюдались относительно небольшие изменения окислительно-восстановительных потенциалов лакказ (≤0,1 В). В условиях катализа лакказой кажущиеся скорости окисления (kcat и kcat/Km) двух нефенольных субстратов — ферроцианида калия и 2,2′-азинобис(3-этилбензтиазолин-6-сульфоновой кислоты) — монотонно снижались с повышением pH. Напротив, кажущиеся скорости окисления (kcat и kcat/Km) трех 2,6-диметоксифенолов, значения pKa которых находятся в диапазоне от 7,0 до 8,7, имели колоколообразные профили зависимости от pH; максимумы различались для каждой лакказы, но не зависели от субстрата. На основании сопоставления этих зависимостей от pH предполагается, что профиль активности грибных лакказ определяется балансом двух противоположных эффектов: первый обусловлен разностью окислительно-восстановительных потенциалов между восстанавливающим субстратом и медным центром типа 1 лакказы, коррелирует со скоростью переноса электрона и для фенольного субстрата усиливается при повышении pH; второй обусловлен связыванием аниона гидроксида с медными центрами типов 2 и 3 лакказы и ингибирует активность при более высоких значениях pH.