Об одной странной температурной закономерности

Это - не теоретическая статья, а констатация чисто эмпирической закономерности.

Занимаясь бактериальными ферментами, обратил внимание на одну закономерность, про которую нигде не слышал.

Возьмём для примера один класс ферментов из каталога нашей фирмы - эндонуклеазы рестрикции. Продуцентами их являются штаммы-сапрофиты, извлечённые из природных водоёмов и почв. Каждый фермент имеет некую оптимальную температуру, при которой его активность максимальна.

Оказалось, что из 187 продаваемых рестриктаз имеет температурный оптимум:

25°С - один фермент (0,5%)

30°С - 3 фермента (1,6%)

37°С - 134 фермента (71,7%)

50°С - 8 ферментов (4,3%)

55°С - 15 ферментов (8%)

60°С - 12 ферментов (6,4%)

65°С - 14 ферментов (7,5%)

Из данного распределения хорошо видно два температурных пика. Один - острый, больше двух третей - это 37°С, другой пик - более пологий - 50-65°С - около четверти всех рестриктаз.

Примечательно следующее. Штамм может быть холодолюбивым, а оптимум действия фермента может быть 55°С, и наоборот. Есть термофильные штаммы - вырастают хорошо именно при 55°С, а оптимальная температура фермента 37°С.

Аналогичная картина распределения наблюдается и для других классов ферментов, например, ДНК-метилтрасфераз (данные не привожу).

Итак, что мы видим. Ферменты (не только рестриктазы, а подозреваю ВСЕ классы ферментов) - основа жизни - почему-то «любят» две температуры - 37 и примерно 55°С. Но никак не 45 и не 40°С.

Есть и другие температурные загадки. Мне привозят пробы почвы из жарких стран, типа Кипра или Египта. Высеваю штаммы при комнатной температуре - вырастают. Высеваю при 55°С - не вырастают. Беру образцы почвы из холодной Сибири или Якутии. Что поразительно, некоторые штаммы лучше всего растут при 55°С!

Ну и наконец, мы знаем, что теплокровные животные отчего-то так любят устанавливать температуру тела, близкую именно к 37°С. Быть может это объясняется как раз тем, что ферменты тела работают при этой температуре максимально эффективно.

Однажды мне попался белок, обладающий сразу двумя ферментативными активностями - метилазной и гидролазно. Гидролазная имела оптимум при 37 градусах, а метилазная актвность лучше проявлялась при 48 градусах.

Такая вот загадка.